可视化熔融电解装置的制作方法

1.本技术属于电解装置技术领域，具体涉及可视化熔融电解装置。


背景技术：

2.目前利用熔盐电解工艺来制备铝、镁、钛等金属已经得到了广泛的应用，但在高温条件下电极变化和熔盐电解过程不易获取更多信息。原位观测电解过程中发生的现象，如阳极溶解过程、阴极沉积，对深入研究熔盐电解反应机理和现象等非常有意义。


技术实现要素：

3.有鉴于此，一些实施例公开了可视化熔融电解装置，该电解装置包括：
4.壳体；
5.电加热炉，设置在壳体的内部，开口于壳体的上部；电加热炉内部设置有炉体内衬，形成圆柱形炉膛；
6.高温反应釜，设置在电加热炉的圆柱形炉膛中，高温反应釜的底部设置有观察孔，观察孔被透明部件密封；高温反应釜上设置有通气管与其内部连通；
7.炉盖，适配地设置在高温反应釜的上方开口部位，用于密封高温反应釜，炉盖的内部设置有流体循环通道，流体循环通道的两端分别设置有流体接头，用于通入流体对炉盖降温；且，炉盖上设置有电极连接杆，用于连接电解装置中的电极；
8.透明电解槽，设置在高温反应釜的内部；
9.观察仓，设置在壳体内部，位于高温反应釜下方；
10.图像获取部件，设置在观察仓内，位于高温反应釜的观察孔下方，用于通过观察孔获取透明电解槽内的图像信息；
11.控制组件，设置在壳体上部，用于控制电加热炉；
12.其中，电解过程中，控制组件指令图像获取部件获取透明电解槽中的图像信息，以观察、记录电解过程。
13.进一步，一些实施例公开的可视化熔融电解装置，炉盖与高温反应釜之间设置有密封结构部件。
14.一些实施例公开的可视化熔融电解装置，高温反应釜上的通气管至少包括：
15.第一通气管，用于通入气体；
16.第二通气管，用于输出气体，第二通气管上设置有真空接口，用于连接真空泵。
17.一些实施例公开的可视化熔融电解装置，炉盖上的电极连接杆设置为多个。
18.一些实施例公开的可视化熔融电解装置，炉盖上的电极连接杆设置为四个。
19.一些实施例公开的可视化熔融电解装置，观察仓设置有可开启观察窗，可开启观察窗上设置有透明观察区域。
20.一些实施例公开的可视化熔融电解装置，图像获取部件为摄像机。
21.一些实施例公开的可视化熔融电解装置，图像获取部件设置有配套滤镜。
22.一些实施例公开的可视化熔融电解装置，密封结构部件为密封胶条，炉盖和高温反应釜上分别设置有与密封胶条适配的凹槽。
23.一些实施例公开的可视化熔融电解装置，还包括显微镜组件，设置在观察仓中。
24.本文实施例公开的可视化熔融电解装置，结构简单，能够直接观察并记录电解装置中的电极反应过程，对熔融电解过程的研究有重要实用价值。
附图说明
25.图1实施例1可视化熔融电解装置结构示意图
26.附图标记
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壳体
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万向轮
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电加热炉
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图像获取组件
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观察仓
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高温炉
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炉盖
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透明电解槽
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控制组件
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50
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可开启观察窗
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51
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透明观察区域
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61
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第一通气管
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62
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第二通气管
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63
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观察孔
[0034]
64
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透明部件
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71
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电极连接杆
[0035]
72
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流体接头
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73
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热电偶
[0036]
74
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锁紧扣
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65
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水冷底盖
具体实施方式
[0037]
在这里专用的词“实施例”，作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。本技术实施例中性能指标测试，除非特别说明，采用本领域常规试验方法。应理解，本技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本技术公开的内容。
[0038]
除非另有说明，否则本文使用的技术和科学术语具有本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义；作为本技术中其它未特别注明的试验方法和技术手段均指本领域内普通技术人员通常采用的实验方法和技术手段。
[0039]
本文所用的术语“基本”和“大约”用于描述小的波动。例如，它们可以是指小于或等于
±
5％，如小于或等于
±
2％，如小于或等于
±
1％，如小于或等于
±
0.5％，如小于或等于
±
0.2％，如小于或等于
±
0.1％，如小于或等于
±
0.05％。在本文中以范围格式表示或呈现的数值数据，仅为方便和简要起见使用，因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围。例如，“1～5％”的数值范围应被解释为不仅包括1％至5％的明确列举的值，还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此，在这一数值范围中包括独立值，如2％、3.5％和4％，和子范围，如1％～3％、2％～4％和3％～5％等。这一原理同样适用于仅列举一个数值的范围。此外，无论该范围的宽度或所述特征如何，这样的解释都适用。
[0040]
在本文中，包括权利要求书中，连接词，如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等被理解为是开放性的，即是指“包括但不限于”。只有连接词“由
……
构成”和“由
……
组成”是封闭连接词。
[0041]
为了更好的说明本技术内容，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本技术同样可以实施。在实施例中，对于本领域技术人员熟知的一些方法、手段、仪器、设备等未作详细描述，以便凸显本技术的主旨。
[0042]
在不冲突的前提下，本技术实施例公开的技术特征可以任意组合，得到的技术方案属于本技术实施例公开的内容。
[0043]
以下结合实施例对技术细节做进一步示例性说明。
[0044]
实施例1
[0045]
图1为实施例1可视化熔融电解装置结构示意图。
[0046]
实施例1公开的可视化熔融电解装置，包括壳体1，壳体1底部设置有万向轮2，用于移动电解装置；电加热炉3设置在壳体1的内部，位于其上部，电加热炉3开口于壳体1的上部，电加热炉3的开口端伸出于壳体1之外；电加热炉内部设置有炉体内衬，形成圆柱形炉膛，炉膛中设置有高温反应釜6，高温反应釜6的底部设置有观察孔63，观察孔63被透明部件64密封；高温反应釜6上设置有通气管与高温反应釜6内部空腔连通；通气管包括第一通气管61和第二通气管62，分别用于输入和输出电解所需气体，例如氩气，可以通入氩气将电解装置中置换为惰性气体环境；第二通气管62设置有真空接口，以便与真空泵相连接，为电解装置为提供真空或负压环境；观察孔63为设置在高温反应釜6底部的通孔，可以在通孔中设置不锈钢管，利用不锈钢管形成观察孔63；设置在观察孔63中的透明部件64可以为石英材质部件，具有良好的透光性、耐热性、电绝缘性和化学稳定性；透明部件64与观察孔63之间密封并固连；透明部件64可以设置在观察孔32内部，也可以设置在观察孔32端部；高温反应釜6内部设置有热电偶73，可以对其中的温度进行实时监测，动态控制，提高温控精度；高温反应釜6的底部设置有水冷底盖65，为形成观察孔的不锈钢管以及设置在不锈钢管中的透明部件降温，防止设置在透明部件与不锈钢管之间的密封件受热变形，影响反应釜中的气密性。水冷底盖65内部设置有冷却管道，冷却管道的端部设置有冷却水管，用于与冷却水源连接，输入冷却水进行循环降温；
[0047]
作为可选，透明部件64可以为双层石英玻璃片，双层石英玻璃片与不锈钢管之间设置橡胶密封垫圈；
[0048]
炉盖7适配地设置在高温反应釜6的上方开口部位，炉盖7上设置有连续凹槽，连续凹槽内部设置有密封胶圈，用于密封高温反应釜6，炉盖7的内部设置有流体循环通道，流体循环通道的两端设置有流体接头72，例如可以在其两端分别设置流体入口接头和流体出口接头，用于通入流体在炉盖7内部循环流动，对炉盖进行降温，防止炉盖高温损坏密封胶圈；炉盖7上设置有电极连接杆71，用于连接电解装置中的电极；通常电极连接杆71可以设置为多个，以便与多个电极分别连接，例如可以设置四个电极连接杆，任意选择其中三个分别连接工作电极、对电极和参比电极。通常电极连接杆设置在炉盖中央部位，位于高温反应釜上方；炉盖7与高温反应釜6之间可以通过设置的固定扣74固定连接，将二者固定，实现二者的密封连接；固定扣74通常设置为多个，分散位于炉盖7边缘。
[0049]
透明电解槽8设置在高温反应釜6的内部；例如，可以采用高纯石英坩埚作为透明电解槽，石英坩埚具有优良的耐热性、透光性、电气绝缘性和化学稳定性，适合作为熔融盐电解槽；通常可以在高温反应釜6的底部设置放置电解槽的支架，以便稳定电解槽位置，并
便于对其进行观察记录。
[0050]
观察仓5设置在壳体1内部，位于高温反应釜6下方；通常观察仓内具有一定的空间，可以在其中设置图像获取部件，以及其他部件，例如激光显微镜、光学显微镜等；观察仓5前方设置有可开启观察窗50，以便作业人员打开，对观察仓5内部进行观察、操作等；可开启观察窗50上设置有透明观察区域51，作业人员可以在可开启观察窗50关闭状态下对其内部进行观察。
[0051]
图像获取部件4设置在观察仓5内，位于观察孔63的下方，用于通过观察孔获取透明电解槽内的图像信息；例如，可以用摄像机对电加热炉中的透明电解槽进行录像，记录透明电解槽中设置的电极、电解质以及电解过程中电极的变化、电解质的变化。通常还可以为摄像机设置配套滤镜，提高图像获取效果，例如滤过波长为380
‑
1100nm的滤镜，可以在不需要额外光源的状态下对电解槽的记录观察达到良好效果。
[0052]
控制组件9设置在壳体1上部，用于控制电加热炉3和图像获取部件4；通常控制组件9可以与壳体1集成设计形成电解装置系统，控制组件可以包括控制单元，例如pid模糊自学习控制单元，还可以包括操作单元，显示单元等，例如led触摸屏，实现对信息的输入、控制指令的交互，同时还可以观察到记录的图像信息。例如，控制组件9可以集成在壳体内部，控制组件9的显示单元可以设置在壳体上，便于操作。
[0053]
电解过程中，设置电解体系，连通流体接头的冷却流体，连通通气管，控制组件9控制电加热炉自动加热至设定温度，进行电解；图像获取部件4获取透明电解槽8中的图像信息，以观察、记录电解过程。
[0054]
本文实施例公开的可视化熔融电解装置，结构简单，能够直接观察并记录电解装置中的电极反应过程，对熔融电解过程的研究有重要实用价值。
[0055]
本技术公开的技术方案和实施例中公开的技术细节，仅是示例性说明本技术的发明构思，并不构成对本技术技术方案的限定，凡是对本技术公开的技术细节所做的常规改变、替换或者组合，都与本技术具有相同的发明构思，都在本技术权利要求的保护范围之内。