專利名稱：熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置，屬于金屬的電解法生產(chǎn)過程中的自動控制設(shè)備。
二背景技術(shù)：
在現(xiàn)有熔鹽電解生產(chǎn)稀土金屬和稀土合金技術(shù)中，廣泛使用陰極升降裝置。其種類有手動和電動陰極升降裝置兩種。其中，用于熔鹽電解生產(chǎn)稀土金屬和合金的電動陰極升降裝置是由交流電機(jī)、減速裝置和機(jī)械傳動裝置組成。該裝置由操作人員通過控制交流電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)陰極升降，其升降速度是固定的。在采用自耗陰極熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金過程中，隨著陰極不斷消耗，現(xiàn)有的手動控制陰極升降裝置無法保證陰極在熔鹽中插入深度的穩(wěn)定，更無法實(shí)現(xiàn)自耗陰極電解生產(chǎn)稀土合金過程中自耗陰極下降速度的自動控制。導(dǎo)致電解生產(chǎn)過程及產(chǎn)品成分均不穩(wěn)定。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置，以克服現(xiàn)有由手動控制陰極升降裝置的不足。
本實(shí)用新型的目的是由以下方式實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括電控部分、電機(jī)、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，其特征是電控部分由傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、中央處理單元、電機(jī)驅(qū)動裝置通過連接線路順序連接構(gòu)成，電機(jī)驅(qū)動裝置與電機(jī)用電線連接，電機(jī)的輸出軸與機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)連接。
其工作原理是將電解過程的工藝參數(shù)槽電流、槽電壓、電解溫度經(jīng)傳感器送至A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并傳送給CPU(中央處理單元)，經(jīng)過中央處理單元處理后，通過電機(jī)驅(qū)動裝置驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)陰極的自動升降。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是控制過程準(zhǔn)確穩(wěn)定，能夠隨著電解電流的變化實(shí)現(xiàn)自耗陰極電解生產(chǎn)稀土合金過程中陰極升降速度和在熔鹽中插入深度的自動控制，從而保證了電解生產(chǎn)過程及產(chǎn)品成分的穩(wěn)定性。
四

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的工作原理框圖。
五具體實(shí)施方式
參照附圖，本實(shí)用新型包括電控部分、電機(jī)5、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)6，電控部分由傳感器1、A/D轉(zhuǎn)換器2、中央處理單元(CPU)3、電機(jī)驅(qū)動裝置4通過連接線路順序連接構(gòu)成，電機(jī)驅(qū)動裝置4與電機(jī)5用電線連接，電機(jī)5的輸出軸與機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)6連接。
本實(shí)用新型的工作過程為將熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置安裝完成后，將電解槽的電壓信號或電流信號由傳感器1接到A/D轉(zhuǎn)換器2的輸入端。所采用的傳感器1可以是分流器、互感器、霍爾元件、分壓器、熱電偶、熱電阻或光電感溫元件。經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器2轉(zhuǎn)換后的信號輸入到CPU(中央處理單元)3，其中CPU3可以是各種類型的CPU(中央處理單元)，通過CPU(中央處理單元)3處理后的數(shù)字信號輸入電機(jī)驅(qū)動裝置4并驅(qū)動電機(jī)5。這里所采用的電機(jī)驅(qū)動裝置4及電機(jī)5可以是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動裝置及步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)驅(qū)動裝置及直流電機(jī)或變頻驅(qū)動裝置及交流電機(jī)。由電機(jī)5驅(qū)動的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)6實(shí)現(xiàn)對陰極7的自動升降控制。其中由電機(jī)5驅(qū)動的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)6可以是螺旋機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)、齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)或液壓機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)。
實(shí)施例1在氟化物熔鹽體系，3000A規(guī)模電解氧化鏑制取鏑鐵合金過程中，采用熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置。該裝置將分流器輸出的表征電解槽電流的0-75mV電壓信號經(jīng)變送器得到的0-5V電壓信號送到A/D轉(zhuǎn)換器(TCL1549IP)，A/D轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號輸送給CPU(P89C51)，中央處理單元經(jīng)過計(jì)算得出步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動速率，由步進(jìn)電機(jī)控制器(90BC340CH)控制步進(jìn)電機(jī)(SH-3F090M)按設(shè)定的速度轉(zhuǎn)動，驅(qū)動螺旋機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動陰極自動升降。采用本實(shí)施例生產(chǎn)的鏑鐵合金成分為Dy84.5±0.5wt.％，F(xiàn)e15.4±0.5wt.％。
實(shí)施例2在氟化物熔鹽體系，3000A規(guī)模電解氧化鏑制取鏑鐵合金過程中，采用熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置。該裝置將霍爾元件輸出的表征電解槽電流的0-5V電壓信號與A/D轉(zhuǎn)換器(TCL1549IP)連接，A/D轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號輸送給CPU(P89C51)，中央處理單元經(jīng)過計(jì)算得出交流電機(jī)的轉(zhuǎn)動速率，由交流變頻器(L100-007HFE)控制交流電機(jī)(YC7124)按設(shè)定的速度轉(zhuǎn)動，驅(qū)動液壓傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)陰極自動升降。采用本實(shí)施例生產(chǎn)的鏑鐵合金成分為Dy83.5±0.5wt.％，F(xiàn)e16.4±0.5wt.％。
權(quán)利要求1.一種熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置，包括電控部分、電機(jī)、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，其特征是電控部分由傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、中央處理單元、電機(jī)驅(qū)動裝置通過連接線路順序連接構(gòu)成，電機(jī)驅(qū)動裝置與電機(jī)用電線連接，電機(jī)的輸出軸與機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置，其特征是傳感器可以是分流器、互感器、霍爾元件、分壓器、熱電偶、熱電阻或光電感溫元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置，其特征是傳感器的輸入信號可為電壓信號或電流信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置，其特征是電機(jī)驅(qū)動裝置及電機(jī)可以是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動裝置及步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)驅(qū)動裝置及直流電機(jī)、變頻驅(qū)動裝置及交流電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置，其特征是機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)可以是螺旋機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)、齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)或液壓機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的自動陰極升降裝置，包括電控部分、電機(jī)、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，其特征是電控部分由傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、中央處理單元、電機(jī)驅(qū)動裝置通過連接線路順序連接構(gòu)成，電機(jī)驅(qū)動裝置與電機(jī)用電線連接，電機(jī)的輸出軸與機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)連接。其優(yōu)點(diǎn)是在熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金過程中，隨著電解電流變化，實(shí)現(xiàn)了自耗陰極自動控制升降速度和插入深度，為熔鹽電解生產(chǎn)成分穩(wěn)定的稀土合金提供了設(shè)備保障，適用于所有以自耗陰極為特征的熔鹽電解生產(chǎn)稀土合金的場合。
文檔編號C25C3/00GK2654621SQ20032010402
公開日2004年11月10日 申請日期2003年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者王小青, 陳國華, 周艷新, 張學(xué)江 申請人:包頭瑞鑫稀土金屬材料股份有限公司, 瑞科稀土冶金及功能材料國家工程研究中心有限公司