阅读说明：本技术 一种增强型稀土电解石墨坩埚 (enhanced rare earth electrolysis graphite crucible ) 是由 黄运蕉 于 2019-10-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种增强型稀土电解石墨坩埚,其结构包括：箱体、对流网、板座、翻转轴、观察板,所述箱体侧边位置设有对流网,本发明的有益效果：利用结构中的导热轮摩擦导热的方式使得热量能够以切线切面的形式进行传递,同时利用散热环使得热量以360°的形式持续向下发散,对于石墨炉体的侧边与底边位置则采用间隔加热盘的接热板承接导热轮传递的热量,以点对点的形式逐步扩大热量的发散范围,环形盘的热量以环形向外分布的方式呈八角形网格扩散并且其与石墨炉体之间存有间隙,有效防止石墨炉体产生裂纹影响制取成果。(The invention discloses an enhanced rare earth electrolytic graphite crucible, which structurally comprises: the box body, the convection net, the plate seat, the turnover shaft and the observation plate, wherein the convection net is arranged at the side edge of the box body, and the box body has the beneficial effects that: utilize the mode of the heat conduction of heat conduction wheel friction in the structure to make the heat can transmit with the form of tangent line tangent plane, utilize the heat dissipation ring to make the heat continuously disperse downwards with 360 forms simultaneously, then adopt the heat board that connects of interval heating plate to accept the heat of heat conduction wheel transmission to the side of graphite furnace body and base position, gradually enlarge thermal range of dispersing with point-to-point form, the heat of annular dish is octagon net diffusion and its and graphite furnace body between have the clearance with the mode that the annular outwards distributes, effectively prevent that the graphite furnace body from producing the crackle influence and prepare the achievement.)

一种增强型稀土电解石墨坩埚

技术领域

本发明涉及石墨烯加工领域，尤其是涉及到一种增强型稀土电解石墨坩埚。

背景技术

在采用熔盐电解制取稀土金属的过程中，一旦稀土电解槽内衬破损严重，会导致电解槽无法达到标准所规定的使用寿命，在稀土电解槽早期损坏事故中，石墨内衬开裂、断裂和穿孔这样的情况很多，一方面是因为空气和电解质在熔盐电解制取稀土金属时会逐渐渗透到石墨内衬的内部，氧化腐蚀电解槽内衬从而导致石墨内衬的损坏，另一方面对其起到重要影响的则是因为对石墨坩埚进行过快的加热所造成的由坩埚顶部边沿延展的纵向裂纹，尤其是当坩埚底部和下沿受热速度远远快于顶部的时候，因此，作为电解槽中最薄弱的环节，如何避免石墨内衬产生裂纹是制取稀土的重要前提，基于以上前提，本案研发了一种增强型稀土电解石墨坩埚以解决这个问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种增强型稀土电解石墨坩埚，其结构包括：箱体、对流网、板座、翻转轴、观察板，所述箱体侧边位置设有对流网，板座位于箱体正面并与其相连，翻转轴设于板座之间且连接有观察板，观察板活动连接箱体，箱体在设备中作为主体结构，其中一个作用是利用高强度的外壳材质为构件提供防护，一旦内部受到的撞击力度直接作用在石墨炉体上，很容易造成靠近底部位置破裂以及脱落，避免内部的构件在运转的过程中受到外界的震动力影响导致制取失败，对流网在设备中负责排出多余的热气，避免热气堆积在设备的夹层中造成设备温度上升过快，由于温度对石墨炉体的影响极大，一旦温度过高很容易造成其受热膨胀而损坏，板座为设备的翻转轴的外部主体结构，利用两块板块结构之间的距离作为翻转轴的安装长度，翻转轴配合观察板可使得观察板实现180°之内的角度开合，观察板为透明高强度材料制成，其主要作用在于避免石墨坩埚产生横向裂纹，因为若是石墨炉体的放置位置错误或放置不当，在取出炉体的时夹取的位置过于靠上并且用力过大，就会造成坩埚下部的石墨炉体表面出现裂纹。

作为本发明进一步技术补充，所述箱体由保温壳体、加热元件板、导热轮、风机、散热环、石墨炉体、间隔加热盘、基座组成，所述保温壳体内两侧设有加热元件板，加热元件板分布有若干个等距排列的导热轮，导热轮与间隔加热盘相接，间隔加热盘顶部位置一端连接石墨炉体且底部位置设有基座，保温壳体用于封存设备内部的温度能够长时间且均匀的聚集在设备内，防止温度下降速度过快会造成构件的结构冷热温度分布不均造成石墨炉体爆裂产生裂纹，加热元件板为设备的发热核心构件，主要用于为设备内部构件在运转时所需的热量制造出足够的热量供其使用，导热轮为轮体结构，其采用高强度导热材料制成，在旋转的过程中会通过环形旋转的方式将热量均匀的传导至接热板的位置，其原理是利用摩擦导热的方式使得热量能够以切线切面的形式进行传递，避免热量在传递的过程中减弱，风机为热量引导结构，主要是利用风机的吹风方向来引导热量往需要的部位进行均匀传导，同时避免热量堆积在同一个位置造成局部高温，石墨炉体为设备制取稀土的核心运转结构，通过与原材料的反应来制取所需的物质，基座为设备的底座结构，主要目的在于承载结构重量避免结构变形。

作为本发明进一步技术补充，所述散热环由导热管、电磁线圈、护罩、控制器、轴承架组成，所述导热管表面缠绕有电磁线圈并与其相连，电磁线圈外设有护罩且连接控制器，控制器底部联接轴承架，导热管为空心圆柱体结构，其内部的空腔构造能够使得热量往导热管一端均匀且持续的进行输送，其通过控制器的控制作用能够设定所需的温度，避免传导的温度过低造成制取过程的温度要求不达标或是温度过高导致产生裂纹的现象发生，电磁线圈是是利用通过导线周围存在磁场而建立的，把它绕成螺旋形加强磁场，即用最小的空间来实现最高的磁场强度，用表面裹有一层绝缘漆的导线来传导热量，护罩为具有抗高温性能的隔热材料制成，其作用在于防止热量传导至设备顶部损坏不耐热的构件，同时起到聚集热量不外散的作用，轴承架嵌合连接在设备顶部位置两侧，在运行时可以通过旋转改变其所在的位置，使得热量以360°的形式持续向下发散，保证热量不会造成石墨炉体局部温度过高而产生裂纹。

作为本发明进一步技术补充，所述间隔加热盘由隔热外壳、环形盘、接热板、供热层、控热方块组成，所述隔热外壳外侧设有接热板且内侧连接供热层，供热层通过控热方块连接环形盘，隔热外壳作为间隔加热盘的外壳结构，其隔热效果主要在于控制热量不向外过多扩散，避免外部的导热结构受到内部结构的影响而持续升高，接热板用于承接导热轮传递的热量，以点对点的形式逐步扩大热量的发散范围，避免常规的整体加热方式造成石墨炉体的受热速度过快造成炉体温度不均而爆裂，供热层用于保持热量贴合石墨炉体的外表，制造一个相对恒温的环境，控热方块控制热量向石墨炉体传导量的核心结构，内部主要由控温元件组成，可根据温度的设定来实时传递制取所需的温度。

作为本发明进一步技术补充，所述环形盘由防辐射层、线性导管、热能反射层、红外发生器组成，所述防辐射层内圈承接线性导管，线性导管联接热能反射层，热能反射层呈环形分布在红外发生器侧边位置，防辐射层的作用在于防止制造热量的红外辐射泄漏到设备外对操作者产生影响，线性导管与石墨炉体之间存有间隙，能够避免石墨炉体底部的热量与环形盘直接接触而持续升高造成底部温度高于侧边温度，热能反射层通过反射红外发生器的热量以环形向外分布的方式呈八角形网格扩散，该结构方式能避免热量大量堆积在炉体底部造成炉体底部温度过高而爆裂，红外发生器用于制造所需的热量。

有益效果

本发明应用于稀土电解石墨制取技术方面，主要是为了解决当坩埚底部和下沿受热速度远远快于顶部的时候其过快的加热方式所造成的由坩埚顶部边沿延展的纵向裂纹的问题；

本发明通过在箱体上改进结构来结构这个问题，利用结构中的导热轮摩擦导热的方式使得热量能够以切线切面的形式进行传递，避免热量在传递的过程中减弱，同时利用散热环在运行时可以通过旋转改变其所在的位置，使得热量以360°的形式持续向下发散，保证热量不会造成石墨炉体局部温度过高而产生裂纹，对于石墨炉体的侧边与底边位置则采用间隔加热盘的接热板承接导热轮传递的热量，以点对点的形式逐步扩大热量的发散范围，避免常规的整体加热方式造成石墨炉体的受热速度过快造成炉体温度不均而爆裂，环形盘的热量以环形向外分布的方式呈八角形网格扩散并且其与石墨炉体之间存有间隙，能够避免石墨炉体底部的热量与环形盘直接接触而持续升高造成底部温度高于侧边温度，有效防止石墨炉体产生裂纹影响制取成果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种增强型稀土电解石墨坩埚的外部结构示意图。

图2为本发明一种增强型稀土电解石墨坩埚的箱体结构正剖图。

图3为本发明一种增强型稀土电解石墨坩埚的箱体的散热环结构正剖图。

图4为本发明一种增强型稀土电解石墨坩埚的箱体的间隔加热盘结构正剖图。

图5为本发明一种增强型稀土电解石墨坩埚的箱体的间隔加热盘的环形盘结构俯视图。

图中：箱体-1、对流网-2、板座-3、翻转轴-4、观察板-5、保温壳体-7、加热元件板-8、导热轮-9、风机-10、散热环-11、石墨炉体-12、间隔加热盘-13、基座-14、导热管-16、电磁线圈-17、护罩-18、控制器-19、轴承架-20、隔热外壳-22、环形盘-23、接热板-24、供热层-25、控热方块-26、防辐射层-28、线性导管-29、热能反射层-30、红外发生器-31。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本发明的优选实施方案。

实施例

请参阅图1，本发明提供一种增强型稀土电解石墨坩埚，其结构包括：箱体1、对流网2、板座3、翻转轴4、观察板5，所述箱体1侧边位置设有对流网2，板座3位于箱体1正面并与其相连，翻转轴4设于板座3之间且连接有观察板5，观察板5活动连接箱体1，箱体1在设备中作为主体结构，其中一个作用是利用高强度的外壳材质为构件提供防护，一旦内部受到的撞击力度直接作用在石墨炉体12上，很容易造成靠近底部位置破裂以及脱落，避免内部的构件在运转的过程中受到外界的震动力影响导致制取失败，对流网2在设备中负责排出多余的热气，避免热气堆积在设备的夹层中造成设备温度上升过快，由于温度对石墨炉体12的影响极大，一旦温度过高很容易造成其受热膨胀而损坏，板座3为设备的翻转轴4的外部主体结构，利用两块板块结构之间的距离作为翻转轴4的安装长度，翻转轴4配合观察板5可使得观察板5实现180°之内的角度开合，观察板5为透明高强度材料制成，其主要作用在于避免石墨坩埚产生横向裂纹，因为若是石墨炉体12的放置位置错误或放置不当，在取出炉体的时夹取的位置过于靠上并且用力过大，就会造成坩埚下部的石墨炉体表面出现裂纹。

请参阅图2，本发明提供一种增强型稀土电解石墨坩埚，其结构包括：所述箱体1由保温壳体7、加热元件板8、导热轮9、风机10、散热环11、石墨炉体12、间隔加热盘13、基座14组成，所述保温壳体7内两侧设有加热元件板8，加热元件板8分布有若干个等距排列的导热轮9，导热轮9与间隔加热盘13相接，间隔加热盘13顶部位置一端连接石墨炉体12且底部位置设有基座14，保温壳体7用于封存设备内部的温度能够长时间且均匀的聚集在设备内，防止温度下降速度过快会造成构件的结构冷热温度分布不均造成石墨炉体12爆裂产生裂纹，加热元件板8为设备的发热核心构件，主要用于为设备内部构件在运转时所需的热量制造出足够的热量供其使用，导热轮9为轮体结构，其采用高强度导热材料制成，在旋转的过程中会通过环形旋转的方式将热量均匀的传导至接热板24的位置，其原理是利用摩擦导热的方式使得热量能够以切线切面的形式进行传递，避免热量在传递的过程中减弱，风机10为热量引导结构，主要是利用风机10的吹风方向来引导热量往需要的部位进行均匀传导，同时避免热量堆积在同一个位置造成局部高温，石墨炉体12为设备制取稀土的核心运转结构，通过与原材料的反应来制取所需的物质，基座14为设备的底座结构，主要目的在于承载结构重量避免结构变形。

请参阅图3，本发明提供一种增强型稀土电解石墨坩埚，其结构包括：所述散热环11由导热管16、电磁线圈17、护罩18、控制器19、轴承架20组成，所述导热管16表面缠绕有电磁线圈17并与其相连，电磁线圈17外设有护罩18且连接控制器19，控制器19底部联接轴承架20，导热管16为空心圆柱体结构，其内部的空腔构造能够使得热量往导热管16一端均匀且持续的进行输送，其通过控制器19的控制作用能够设定所需的温度，避免传导的温度过低造成制取过程的温度要求不达标或是温度过高导致产生裂纹的现象发生，电磁线圈17是是利用通过导线周围存在磁场而建立的，把它绕成螺旋形加强磁场，即用最小的空间来实现最高的磁场强度，用表面裹有一层绝缘漆的导线来传导热量，护罩18为具有抗高温性能的隔热材料制成，其作用在于防止热量传导至设备顶部损坏不耐热的构件，同时起到聚集热量不外散的作用，轴承架20嵌合连接在设备顶部位置两侧，在运行时可以通过旋转改变其所在的位置，使得热量以360°的形式持续向下发散，保证热量不会造成石墨炉体12局部温度过高而产生裂纹。

请参阅图4，本发明提供一种增强型稀土电解石墨坩埚，其结构包括：所述间隔加热盘13由隔热外壳22、环形盘23、接热板24、供热层25、控热方块26组成，所述隔热外壳22外侧设有接热板24且内侧连接供热层25，供热层25通过控热方块26连接环形盘23，隔热外壳22作为间隔加热盘13的外壳结构，其隔热效果主要在于控制热量不向外过多扩散，避免外部的导热结构受到内部结构的影响而持续升高，接热板24用于承接导热轮9传递的热量，以点对点的形式逐步扩大热量的发散范围，避免常规的整体加热方式造成石墨炉体12的受热速度过快造成炉体温度不均而爆裂，供热层25用于保持热量贴合石墨炉体12的外表，制造一个相对恒温的环境，控热方块26控制热量向石墨炉体12传导量的核心结构，内部主要由控温元件组成，可根据温度的设定来实时传递制取所需的温度。

请参阅图5，本发明提供一种增强型稀土电解石墨坩埚，其结构包括：所述环形盘23由防辐射层28、线性导管29、热能反射层30、红外发生器31组成，所述防辐射层28内圈承接线性导管29，线性导管29联接热能反射层30，热能反射层30呈环形分布在红外发生器31侧边位置，防辐射层28的作用在于防止制造热量的红外辐射泄漏到设备外对操作者产生影响，线性导管29与石墨炉体12之间存有间隙，能够避免石墨炉体12底部的热量与环形盘23直接接触而持续升高造成底部温度高于侧边温度，热能反射层30通过反射红外发生器31的热量以环形向外分布的方式呈八角形网格扩散，该结构方式能避免热量大量堆积在炉体底部造成炉体底部温度过高而爆裂，红外发生器31用于制造所需的热量。

在进行使用时，首先通过观察板5观察石墨炉体12的放置位置是否正确，确认完成后加入稀土原材料进行反应，封闭设备并启动加热元件板8制造出足够的热量，利用风机10的吹风方向来引导热量往石墨炉体12的内腔部位进行均匀传导，同时避免热量堆积在同一个位置造成局部高温，散热环11通过旋转改变其所在的位置，使得热量以360°的形式持续向下发散，保证热量不会造成石墨炉体12局部温度过高，利用接热板24承接导热轮9传递的热量，导热轮9通过环形旋转的方式将热量均匀的传导至接热板24的位置点对点的形式逐步扩大热量的发散范围，避免常规的整体加热方式造成石墨炉体12的受热速度过快，利用控热方块26控制热量的高低值，底部通过环形盘23间隔导热，以环形向外分布的方式呈八角形网格扩散避免热量大量堆积在炉体底部造成炉体底部温度过高而爆裂，当热量均匀传导并覆盖于石墨炉体12内外面即可等待制取过程结束。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神或基本特征的前提下，不仅能够以其他的具体形式实现本发明，还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围，因此本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定，而不是上述说明限定。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。