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申请/专利权人：南昌大学

摘要：本发明公开了一种基于电解设备结构参数化控制的精密电解方法，采用螺旋传动和滑块移动相结合精确调节电极位置，电极位移速度平稳可控，有效防止惯性和过冲，位置调节精度高；电极位置在X、Y、Z三维方向均可调节；电极可单独调节也可双向调节；采用整体式电极、长度叠加组合式电极相结合的两种结构模式，要更换的电极为长度叠加组合式结构，由夹持段和工作段组成，快速更换电极工作段，可改变电极直径和有效工作长度；并有效应对电极损耗。本发明电解设备主要结构参数可在同一台设备实时精密调整，结构参数随工艺要求变化控制，实现精密电解。本发明电解产品精度高、品质好，为高纯度制备电解产品和增强电解设备工艺适应性奠定基础。

主权项：1.一种基于电解设备结构参数化控制的精密电解方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，在加热炉两侧布置支架；支架与支架之间通过绝缘拉杆连接，并设有调节螺栓调节绝缘拉杆长度；支架与加热炉之间设置带绝缘垫的螺栓涨紧机构，使得支架与加热炉构成桁架结构，调节绝缘拉杆长度并涨紧螺栓涨紧机构改变支架与加热炉之间的边距B，以适应不同加热炉；步骤2，电极位置通过螺旋调节机构和滑块调节机构调节，螺旋调节机构安装在支架顶部，支架上设有腰形导向槽，用于调节螺旋调节机构在Y方向的位置；支架上刻有标尺记录螺旋调节机构的Y向坐标；调节螺栓用来锁紧或是松开整个螺旋调节机构；滑块调节机构安装在螺旋调节机构上，由螺旋调节机构带动滑块调节机构上下移动，螺旋调节机构本身刻有标尺，记录滑块调节机构的Z向坐标；电极的一端与滑块调节机构的滑块连接，通过滑块调节结构改变电极在X方向位置，滑块调节结构也刻有标尺，记录电极X坐标，滑块锁紧螺钉用来锁紧或是松开滑块；步骤3，加热炉采用大长径比加热线圈作为加热元件，长径比L1D1大于2，并配加热炉盖；加热炉盖采用双层炉盖结构，下层炉盖在中部开有腰形让位槽作为加料口，实现连续加料电解；同时提供调节电极间距空间；在下层炉盖底部设有与加热炉口相配的止口，用于定位和隔热；上层炉盖采用活动式剖分结构，开有与下层炉盖腰形让位槽垂直的U形让位槽，密封下层炉盖并保温；步骤4，根据工艺需要采用整体电极或长度叠加组合式电极；若要更换电极，则采用长度叠加组合式电极，由夹持段和工作段组成，长度叠加组合式电极采用燕尾槽嵌入式连接，并配扁形自锁楔块锁紧；其中工作段的接头加工成燕尾榫，而夹持段的夹头加工成燕尾槽，嵌入后用扁形楔块锁紧；且夹持段燕尾榫肩及两燕尾侧面均接触；步骤5，电解前，电极一端除按步骤2要求与滑块连接外，另一端穿过加热炉盖伸入坩埚；坩埚内置于加热炉内，并依工艺要求按步骤2方法调整电极正确位置，记录电极位置后退出坩埚；步骤6，按电解工艺要求准备熔盐和电解产物配料，再将熔盐倒入坩埚，盖上步骤3所配的炉盖，启动加热炉加热并保温，使得坩埚内熔盐完全熔化；步骤7，按步骤2调整电极位置方法和所记录的电极位置逆向调整电极，使得电极复位到步骤5所调整的电极退出前位置，再启动电解电源；移开剖分式上层炉盖，往下层炉盖上的腰形让位槽孔加电解熔盐，快速合上上层炉盖，开始电解；步骤8，电解过程中按电解工艺要求的加料速率连续加料，每次加料快速开合上层炉盖保温；直至电解结束；步骤9，电解过程中如需按工艺要求改变电极直径d或应对电极损耗需要更换电极时，只更换步骤4中组合电极工作段；步骤10，电解结束后，关闭电解电源，旋转螺旋调节机构使得电极上升，超过炉盖高度，并调节滑块向支架侧移动，使得电极离开高温加热炉；再停止加热炉，电解产品随炉冷却后，打开炉盖，取出含电解产品的坩埚。

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