稀土金属及合金电解还原智能化生产线

权利要求书： 1.一种稀土金属及合金电解还原智能化生产线，其特征在于，包括型钢主体框架、微米级粉体远程输送机、计量投料机、电解槽组件、和阴极驱动组件，所述型钢主体框架固定架设在地面上，所述微米级粉体远程输送机、所述计量投料机、所述电解槽组件、所述阴极驱动组件依次设置在所述型钢主体框架上；

所述电解槽组件包括钼合金电解槽、四组阳极板、电解槽外壳、循环水冷管路和回收坩埚，所述钼合金电解槽的内部为无盖的空腔结构，所述阳极板与所述钼合金电解槽可拆卸连接，四组所述阳极板均匀布设在所述钼合金电解槽的内侧，所述回收坩埚与所述钼合金电解槽活动连接，并设置在所述钼合金电解槽的底部，所述电解槽外壳有部分埋设在地面线下，所述循环水冷管路设置在所述电解槽外壳与所述钼合金电解槽之间。

2.如权利要求1所述的稀土金属及合金电解还原智能化生产线，其特征在于，所述微米级粉体远程输送机包括存储仓、真空发生装置、计量称、气动阀门、原料车和输送管，所述存储仓与所述型钢主体框架固定连接，所述真空发生装置与所述存储仓固定连接，并位于所述存储仓的上方，所述计量称与所述存储仓活动连接，且位于所述存储仓的下方，所述存储仓的底部设置有气动阀门，所述输送管的两端分别与所述真空发生装置和所述原料车固定连接。

3.如权利要求2所述的稀土金属及合金电解还原智能化生产线，其特征在于，所述计量投料机包括储料仓、振动投料器、控制闸门和投料通道，所述储料仓与所述微米级粉体远程输送机活动连接，所述储料仓、所述振动投料器、所述控制闸门和所述投料通道依次设置。

4.如权利要求3所述的稀土金属及合金电解还原智能化生产线，其特征在于，所述阴极驱动组件包括控制机构、悬臂和钼合金阴极棒，所述控制机构与所述型钢主体框架固定连接，所述悬臂的一端与所述控制机构固定连接，所述悬臂的另一端与所述钼合金阴极棒活动连接，所述钼合金阴极棒位于所述钼合金电解槽的上方。

5.如权利要求4所述的稀土金属及合金电解还原智能化生产线，其特征在于，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括熔池测温装置，所述熔池测温装置由红外测温总成和万向调节架组成，所述万向调节架与所述型钢主体框架固定连接，所述万向调节架位于所述钼合金电解槽的侧上方，所述红外测温总成设置在所述万向调节架上。

6.如权利要求5所述的稀土金属及合金电解还原智能化生产线，其特征在于，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括机器人出料组件，所述机器人出料组件由驱动机构、压力检测装置和机械爪组成，所述驱动机构与所述型钢主体框架活动连接，所述机械爪设置在所述驱动机构的末端。

7.如权利要求6所述的稀土金属及合金电解还原智能化生产线，其特征在于，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括熔融成品浇铸取模机，所述熔融成品浇铸取模机设置在所述机器人出料组件的侧方，所述熔融成品浇铸取模机包括若干组浇铸模具、输送通道、取模机底座和翻转机构，每组所述浇铸模具均设置在所述输送通道内，所述取模机底座设置在所述输送通道侧方，所述翻转机构与取模机底座活动连接，且位于所述取模机底座的上方。

8.如权利要求7所述的稀土金属及合金电解还原智能化生产线，其特征在于，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线设置有废气处理收集组件，所述废气处理收集组件由顶部负压回收装置、侧方负压回收装置和有害物质处理机构组成，所述顶部负压回收装置、所述侧方负压回收装置和所述有害物质处理机构之间管路连接，所述顶部负压回收装置设置在所述钼合金电解槽的上方，所述侧方负压回收装置设置在所述钼合金电解槽的侧方。

9.如权利要求8所述的稀土金属及合金电解还原智能化生产线，其特征在于，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括集中控制操作显示平台，所述集中控制操作显示平台分别与所述微米级粉体远程输送机、所述计量投料机、所述电解槽组件、所述阴极驱动组件、所述熔池测温装置、所述机器人出料组件和所述熔融成品浇铸取模机上的电器元件电性连接。

说明书： 稀土金属及合金电解还原智能化生产线技术领域[0001] 本实用新型涉及稀土金属及合金生产技术领域，尤其涉及一种稀土金属及合金电解还原智能化生产线。

背景技术[0002] 稀土加工火法工艺是当前行业最普及的生产工艺之一，其中电解还原工艺是中重稀土金属及合金生产的主要途径。长期以来稀土行业由于受粗放型生产模式的影响，现有

电解还原相关设备已难适应目前市场对产品数量和质量的需求，关键工序严重依赖人工经

验操作，严重制约了稀土加工业的可持续发展。

实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的在于提供一种稀土金属及合金电解还原智能化生产线，旨在解决现有技术中的依赖人工经验操作工序的技术问题。

[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用的一种稀土金属及合金电解还原智能化生产线，包括型钢主体框架、微米级粉体远程输送机、计量投料机、电解槽组件、和阴极驱动组

件，所述型钢主体框架固定架设在地面上，所述微米级粉体远程输送机、所述计量投料机、

所述电解槽组件、所述阴极驱动组件依次设置在所述型钢主体框架上；

[0005] 所述电解槽组件包括钼合金电解槽、四组阳极板、电解槽外壳、循环水冷管路和回收坩埚，所述钼合金电解槽的内部为无盖的空腔结构，所述阳极板与所述钼合金电解槽可

拆卸连接，四组所述阳极板均匀布设在所述钼合金电解槽的内侧，所述回收坩埚与所述钼

合金电解槽活动连接，并设置在所述钼合金电解槽的底部，所述电解槽外壳有部分埋设在

地面线下，所述循环水冷管路设置在所述电解槽外壳与所述钼合金电解槽之间。

[0006] 其中，所述微米级粉体远程输送机包括存储仓、真空发生装置、计量称、气动阀门、原料车和输送管，所述存储仓与所述型钢主体框架固定连接，所述真空发生装置与所述存

储仓固定连接，并位于所述存储仓的上方，所述计量称与所述存储仓活动连接，且位于所述

存储仓的下方，所述存储仓的底部设置有气动阀门，所述输送管的两端分别与所述真空发

生装置和所述原料车固定连接。

[0007] 其中，所述计量投料机包括储料仓、振动投料器、控制闸门和投料通道，所述储料仓与所述微米级粉体远程输送机活动连接，所述储料仓、所述振动投料器、所述控制闸门和

所述投料通道依次设置。

[0008] 其中，所述阴极驱动组件包括控制机构、悬臂和钼合金阴极棒，所述控制机构与所述型钢主体框架固定连接，所述悬臂的一端与所述控制机构固定连接，所述悬臂的另一端

与所述钼合金阴极棒活动连接，所述钼合金阴极棒位于所述钼合金电解槽的上方。

[0009] 其中，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括熔池测温装置，所述熔池测温装置由红外测温总成和万向调节架组成，所述万向调节架与所述型钢主体框架固定

连接，所述万向调节架位于所述钼合金电解槽的侧上方，所述红外测温总成设置在所述万

向调节架上。

[0010] 其中，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括机器人出料组件，所述机器人出料组件由驱动机构、压力检测装置和机械爪组成，所述驱动机构与所述型钢主体

框架活动连接，所述机械爪设置在所述驱动机构的末端。

[0011] 其中，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括熔融成品浇铸取模机，所述熔融成品浇铸取模机设置在所述机器人出料组件的侧方，所述熔融成品浇铸取模机包

括若干组浇铸模具、输送通道、取模机底座和翻转机构，每组所述浇铸模具均设置在所述输

送通道内，所述取模机底座设置在所述输送通道侧方，所述翻转机构与取模机底座活动连

接，且位于所述取模机底座的上方。

[0012] 其中，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线设置有废气处理收集组件，所述废气处理收集组件由顶部负压回收装置、侧方负压回收装置和有害物质处理机构组成，

所述顶部负压回收装置、所述侧方负压回收装置和所述有害物质处理机构之间管路连接，

所述顶部负压回收装置设置在所述钼合金电解槽的上方，所述侧方负压回收装置设置在所

述钼合金电解槽的侧方。

[0013] 其中，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括集中控制操作显示平台，所述集中控制操作显示平台分别与所述微米级粉体远程输送机、所述计量投料机、所述

电解槽组件、所述阴极驱动组件、所述熔池测温装置、所述机器人出料组件和所述熔融成品

浇铸取模机上的电器元件电性连接。

[0014] 本实用新型的稀土金属及合金电解还原智能化生产线，所述集中控制操作显示平台对所有设备实施集中、协调控制，与其它设备进行实时数据通讯，通过计量投料机连续且

可控速率投放粉体稀土氧化物原料，投料过程相对人工定时间歇式投放更为均匀，减小了

所述钼合金电解槽熔池内温度变化幅度，能有效提高熔池内电化学反应的效率，缩短反应

所需时间，同时生产过程监控电解槽、阳极、阴极损耗实际情况，所述阴极驱动组件准确控

制阴极棒三维微量移动，提高圆柱形电场圆周径向分布的均匀性，利于提高产品质量稳定

和节省能源，解决现有技术中的依赖人工经验操作工序的技术问题。

附图说明[0015] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅

是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提

下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0016] 图1是本实用新型的稀土金属及合金电解还原智能化生产线的立面分布示意图。[0017] 图2是本实用新型的稀土金属及合金电解还原智能化生产线的平面分布示意图。[0018] 图3是本实用新型的微米级粉体远程输送机的结构示意图。[0019] 图4是本实用新型的电解槽组件的结构示意图。[0020] 图5是本实用新型的计量投料机的结构示意图。[0021] 图6是本实用新型的阴极驱动组件的结构示意图。[0022] 图7是本实用新型的熔池测温装置的结构示意图。[0023] 图8是本实用新型的机器人出料组件的结构示意图。[0024] 图9是本实用新型的熔融成品浇铸取模机的结构示意图。[0025] 图10是本实用新型的废气处理收集组件的结构示意图。[0026] 图11是本实用新型的稀土金属及合金电解还原智能化生产线的逻辑控制框图。[0027] 1?型钢主体框架、2?微米级粉体远程输送机、21?存储仓、22?真空发生装置、23?计量称、24?气动阀门、25?原料车、26?输送管、3?计量投料机、31?储料仓、32?振动投料器、33?

控制闸门、34?投料通道、35?抗高温氧化投料嘴、4?电解槽组件、41?钼合金电解槽、42?阳极

板、43?电解槽外壳、44?循环水冷管路、45?回收坩埚、46?保温层、47?12kA低压恒压电源、5?

阴极驱动组件、51?控制机构、52?悬臂、53?钼合金阴极棒、6?熔池测温装置、61?红外测温总

成、62?万向调节架、7?机器人出料组件、71?驱动机构、72?压力检测装置、73?机械爪、8?熔

融成品浇铸取模机、81?浇铸模具、82?输送通道、83?取模机底座、84?翻转机构、85?坩埚夹

紧定位装置、9?废气处理收集组件、91?顶部负压回收装置、92?侧方负压回收装置、93?有害

物质处理机构、100?集中控制操作显示平台、101?大型触摸屏、102?辅助操作区。

具体实施方式[0028] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参

考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型

的限制。

[0029] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附

图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示

所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本

实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另

有明确具体的限定。

[0030] 请参阅图1至图10，本实用新型提供了一种稀土金属及合金电解还原智能化生产线，包括型钢主体框架1、微米级粉体远程输送机2、计量投料机3、电解槽组件4和阴极驱动

组件5，所述型钢主体框架1固定架设在地面上，所述微米级粉体远程输送机2、所述计量投

料机3、所述电解槽组件4、所述阴极驱动组件5依次设置在所述型钢主体框架1上；

[0031] 所述电解槽组件4包括钼合金电解槽41、四组阳极板42、电解槽外壳43、循环水冷管路44和回收坩埚45，所述钼合金电解槽41的内部为无盖的空腔结构，所述阳极板42与所

述钼合金电解槽41可拆卸连接，四组所述阳极板42均匀布设在所述钼合金电解槽41的内

侧，所述回收坩埚45与所述钼合金电解槽41活动连接，并设置在所述钼合金电解槽41的底

部，所述电解槽外壳43有部分埋设在地面线下，所述循环水冷管路44设置在所述电解槽外

壳43与所述钼合金电解槽41之间。

[0032] 在本实施方式中，所述型钢主体框架1使用16#槽钢焊接，负责其余设备的定位与支撑，是生产线的安装基础。所述微米级粉体远程输送机2负责稀土原料的输入，所述计量

投料机3负责定时定量向反应设备内投放生产原料，所述电解槽组件4和所述阴极驱动是生

产线的主要反应设备，上述设备依次设置，并依靠所述型钢主体框架1固定，完成主要的工

作流程；

[0033] 所述钼合金电解槽41是稀土金属生产反应的容器，所述钼合金电解槽41的内部为圆柱形空腔结构，四组所述阳极板42均匀排布在圆柱形空腔内部，所述钼合金电解槽41的

底部放置所述回收坩埚45，在生产过程中，所述钼合金电解槽41内装入电解质液，进一步

地，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括12kA低压恒压电源47，所述12kA低

压恒压电源47与所述阳极板42连接，提供9?12v恒压电源，输出电压波动精度±0.5％；输出

最大稳定电流12kA，波动精度±1.0％；同时具备自动通断电控制功能和并联阳极的各分电

流控制功能。所述钼合金电解槽41形成熔池，投入的稀土原料经过电离落入所述回收坩埚

45进行收集，熔池温度高达1100℃，所述电解槽外壳43呈方形结构，有部分埋设在地面线

下，加强所述电解槽组件4的放置稳固性，所述电解槽外壳43与所述钼合金电解槽41之间设

置有保温层46，所述保温层46隔热防护，保证熔池温度不外泄，避免出现人意外接触所述电

解槽外壳43而被烫伤的事故，所述循环水冷管路44也设置在所述电解槽外壳43与所述钼合

金电解槽41之间，起冷却作用。

[0034] 进一步地，所述微米级粉体远程输送机2包括存储仓21、真空发生装置22、计量称23、气动阀门24、原料车25和输送管26，所述存储仓21与所述型钢主体框架1固定连接，所述

真空发生装置22与所述存储仓21固定连接，并位于所述存储仓21的上方，所述计量称23与

所述存储仓21活动连接，且位于所述存储仓21的下方，所述存储仓21的底部设置有气动阀

门24，所述输送管26的两端分别与所述真空发生装置22和所述原料车25固定连接。

[0035] 在本实施方式中，稀土原料呈粉状并通过所述原料车25运输至所述微米级粉体远程输送机2下方，所述真空发生装置22开启，稀土原料通过所述输送管26进入所述存储仓

21，所述计量称23负责计量进入所述存储仓21的稀土原料重量，到达额定数值后，所述真空

发送装置关闭，停止进料。在生产过程中，所述气动阀门24开启，稀土原料进入所述计量投

料机3。

[0036] 进一步地，所述计量投料机3包括储料仓31、振动投料器32、控制闸门33和投料通道34，所述储料仓31与所述微米级粉体远程输送机2活动连接，所述储料仓31、所述振动投

料器32、所述控制闸门33和所述投料通道34依次设置。

[0037] 在本实施方式中，所述计量投料机3负责将稀土原料投放至所述电解槽组件4中，首先所述储料仓31接收从所述微米级粉体远程输送机2送来的稀土原料，起二次储存作用，

并为分批精确投放提供基础，在所述振动投料器32的作用下，所述控制闸门33开启，稀土原

料经过所述投料通道34进入所述钼合金电解槽41中。所述投料通道34使用不锈钢材料制

作，靠近所述钼合金电解槽41部分还设置有抗高温氧化投料嘴35。

[0038] 进一步地，所述阴极驱动组件5包括控制机构51、悬臂52和钼合金阴极棒53，所述控制机构51与所述型钢主体框架1固定连接，所述悬臂52的一端与所述控制机构51固定连

接，所述悬臂52的另一端与所述钼合金阴极棒53活动连接，所述钼合金阴极棒53位于所述

钼合金电解槽41的上方。

[0039] 在本实施方式中，所述悬臂52的有效长度为1.5米，使所述控制机构51远离1100℃热源，确保设备长期持续运行的稳定性。所述钼合金阴极棒53在生产过程中插入所述钼合

金电解槽41中，通过电解质液与所述阳极板42形成回路，并通过电离反应进行生产，所述阴

极驱动组件5根据所述钼合金电解槽41内部烧损状况精确微量调节所述控制机构51，获得

所述钼合金阴极棒53插入熔池合理深度；根据圆柱形熔池内壁四组均布的所述阳极板42损

耗情况，驱动所述钼合金阴极棒53平移，实时保证所述钼合金阴极棒53的中心线与圆周分

布不断损耗的四组所述阳极板42形成的几何中心线重合，达到最佳的生产效率。

[0040] 进一步地，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括熔池测温装置6，所述熔池测温装置6由红外测温总成61和万向调节架62组成，所述万向调节架62与所述型钢

主体框架1固定连接，所述万向调节架62位于所述钼合金电解槽41的侧上方，所述红外测温

总成61设置在所述万向调节架62上。

[0041] 在本实施方式中，所述红外测温总成61连续采集熔池的表面温度，经数据处理，换算成所述钼合金电解槽41的槽内中心温度，以30s为周期输出其温度变化率，同步微量调节

所述12kA低压恒压电源47输出电流，确保所述钼合金电解槽41的槽内中心温度等于或接近

理想电化学反应温度。

[0042] 进一步地，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括机器人出料组件7，所述机器人出料组件7由驱动机构71、压力检测装置72和机械爪73组成，所述驱动机构71与

所述型钢主体框架1活动连接，所述机械爪73设置在所述驱动机构71的末端。

[0043] 在本实施方式中，所述机器人出料组件7的最大提取负荷40kg，所述驱动机构71在运动中自动躲避环境障碍，控制所述机械爪73在规定时间从800mm深熔池取出所述回收坩

埚45，并快速送至所述熔融成品浇铸取模机8。所述机械手具有足够刚度和强度，在快速运

动中保证所述回收坩埚45内无熔融产品散落；所述机械手入槽部分能抵抗1200℃高温及氧

化；通过所述压力检测装置72，能间接判断抓牢坩埚的程度，提高提取成功率；所述机械爪

73在提取所述回收坩埚45的同时能探测槽底位置，并将数据反馈传出以便判断所述钼合金

电解槽41的底部损耗量。

[0044] 进一步地，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括熔融成品浇铸取模机8，所述熔融成品浇铸取模机8设置在所述机器人出料组件7的侧方，所述熔融成品浇铸取

模机8包括若干组浇铸模具81、输送通道82、取模机底座83和翻转机构84，每组所述浇铸模

具81均设置在所述输送通道82内，所述取模机底座83设置在所述输送通道82侧方，所述翻

转机构84与取模机底座83活动连接，且位于所述取模机底座83的上方。

[0045] 在本实施方式中，所述回收坩埚45提取出所述钼合金电解槽41后，会被放置在所述取模机底座83上，所述取模机底座83上设置有坩埚夹紧定位装置85，所述坩埚夹紧定位

装置85负责保证所述回收坩埚45的平稳放置，在所述浇铸模具81就位后，所述翻转机构84

将所述回收坩埚45翻转，将所述回收坩埚45内的产品倒入所述浇铸模具81，所述浇铸模具

81通过所述输送通道82运出。

[0046] 进一步地，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线设置有废气处理收集组件9，所述废气处理收集组件9由顶部负压回收装置91、侧方负压回收装置92和有害物质处理

机构93组成，所述顶部负压回收装置91、所述侧方负压回收装置92和所述有害物质处理机

构93之间管路连接，所述顶部负压回收装置91设置在所述钼合金电解槽41的上方，所述侧

方负压回收装置92设置在所述钼合金电解槽41的侧方。

[0047] 在本实施方式中，所述废气处理收集组件9设置在所述钼合金电解槽41的上方，当生产过程中熔池产生废气及尘埃时，所述顶部负压回收装置91和所述侧方负压回收装置92

负责吸收，并通过管路输送至所述有害物质处理机构93，经所述有害物质处理机构93处理

后才能进行安全排放。

[0048] 进一步地，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括集中控制操作显示平台100，所述集中控制操作显示平台100分别与所述微米级粉体远程输送机2、所述计量投

料机3、所述电解槽组件4、所述阴极驱动组件5、所述熔池测温装置6、所述机器人出料组件7

和所述熔融成品浇铸取模机8上的电器元件电性连接。

[0049] 在本实施方式中，所述集中控制操作显示平台100以中型工业可编程控制器为处理器，对所有设备实施集中、协调控制；所述集中控制操作显示平台100与生产线中的其余

设施电性连接，具备数据存储、管理、输出、远程通讯等功能，数据库还具有自学习功能；所

述集中控制操作显示平台100配置有大型触摸屏101，实现工艺参数输入和实时调整，直观

显示各台设备运行状态；所述集中控制操作显示平台100还配置辅助操作区102，用于应急

操作、电源显示、关键工序故障加强提示等功能操作，同时配备自动、手动两种运行模式，可

实时不停机作临时非常规运行处理。

[0050] 进一步地，所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线还包括3kw三相交流备用电源，可在意外断电状态下维持生产线短期正常运行，并及时驱动所有设备复位，确保设备

和人员安全。

[0051] 具体的，请参阅图11，本实用新型结合所述稀土金属及合金电解还原智能化生产线的生产过程提出了一个实施例，步骤如下：

[0052] S1：在所述集中控制操作显示平台100的大型触摸屏101上启动复位按钮，生产线所有设备运动部件恢复预备启动原始位置；再启动自动模式按钮，本实用新型所述稀土金

属及合金电解还原智能化生产线中所有配套设备自动协同运行，严格按工艺规程持续循环

运行，实现自动化生产；

[0053] S2：所述微米级粉体远程输送机2启动，将原料车25中的稀土氧化物粉体通过输送管26进入存储仓21，达到额定重量上限后自动停机；当生产过程物料投送到所述计量投料

机3，所述存储仓21中储量达到下限时，所述真空发生装置22自动再启动，补充粉体存储量

达到上限再停机。依次循环，确保电解生产长期持续运行；

[0054] S3：所述计量投料机3中的储料仓31获得额定量粉体，等待投放指令；当投料开始，所述投料振动器启动，物料经所述投料通道34投入所述钼合金电解槽41中；实时监测已投

物料数量，并反馈所述控制闸门33开度，确保在规定的时间节点将物料投放完毕；之后按程

序再次获得定额物料，等待下一生产循环；

[0055] S4：所述机器人出料组件7启动，所述机械爪73迅速预热达到约700℃，同时进行避障三维运动，深入所述钼合金电解槽41体内，夹持所述回收坩埚45；继续避障三维运动将所

述坩埚取出运送到所述熔融成品浇铸取模机8的取模机底座83上；待所述熔融成品浇铸取

模机8运行结束后，再夹持空坩埚，平稳放入所述钼合金电解槽41底部正中央位置，之后所

述机器人出料组件7运动恢复初始位置，等待下次作业；

[0056] S5：所述阴极驱动组件5的控制机构51启动，在所述钼合金电解槽41上方，位于初始位置的悬臂52摆动，控制所述钼合金阴极棒53轴心与所述钼合金电解槽41的槽体轴心对

齐；所述控制机构51驱动所述钼合金阴极棒53下降，根据所述机械爪73已探测到的触底深

度信号，下降到电解质液面内预定深度；在全电解周期内，根据系统采集的阴阳极损耗信号

实时三维微量移动所述钼合金阴极棒53轴心位置，保持高效率电解反应；

[0057] S6：所述钼合金阴极棒53下降到位后，12kA低压恒压电源47自动通电，初始输出电压、电流达到工艺规程要求；经延时后，所述熔池测温系统的红外测温总成61开始通过探温

射线定点采集熔池表面有效温度信号，并换算成熔池中心温度；以此判断中心温度变化，实

时增、减电源输出总电流，直到符合理想电解温度后维持稳定总电流；

[0058] S7：全电解周期内，持续采集在所述钼合金电解槽41内壁圆周均布的处于并联状态的四组所述阳极板42分电流数值，经数据处理判断各组所述阳极板42的不同损耗；运用

阴阳极等间距原理，定量提供所述钼合金阴极棒53微量移动信号；判断所述阳极板42中损

耗量最大的1件，按工艺要求提示更换的时间、排位顺序；

[0059] S8：所述12kA低压恒压电源47自动通电的同时，所述计量投料机3水平移位，所述抗高温氧化投料嘴35到达投料预定位置；所述控制闸门33、所述投料振动器启动；物料投放

开始，依据上述步骤S3，额定总量的物料在规定时间节点上投放完毕，并发出投料完毕的准

确时间信号；

[0060] S9：所述集中控制操作显示平台100获得稀土原料投料完毕信号后，经数据库检索，根据产品种类、本次投料总量、现场温度等信息，计算并提示熔融状稀土成品提取时间；

在取料理想时间点上分别通知所述阴极驱动组件5、所述机械人出料组件开始运行。还将根

据后期统计的对应成品出料数量、成品质量检验结果等数据，形成自学习系统，同时对当前

数据库持续补充、修正、完善；

[0061] S10：所述阴极驱动组件5启动；首先所述控制机构51上升、摆动，运行回初始位置；所述机械人出料组件启动，见上述步骤S4；

[0062] S11：所述熔融成品浇铸取模机8启动，所述坩埚夹紧定位装置85夹紧，固定所述回收坩埚45，所述浇铸模具81经输送通道82运动到位，所述翻转机构84将所述回收坩埚45内

熔融状稀土成品全部倒入所述浇铸模具81；随后回转恢复水平，所述坩埚夹紧定位装置85

松开所述回收坩埚45；

[0063] S12：所述浇铸模具81内稀土金属自然冷却、凝固后，沿所述输送通道82输出，进入清理、检验区；

[0064] S13：所述废气收集处理组件在持续生产过程全天候运行，侧方负压回收装置92收集大部分废气、尘埃，分别经管路进入有害物质处理机构93，实现无害排放；顶部负压回收

装置91进一步回收残余废气、轻浮尘埃，处理方式与所述侧方负压回收装置92的处理方式

相同；

[0065] S14：如上述步骤S1?S13，智能化生产持续循环。[0066] 综上所述，本实用新型所述的稀土金属及合金电解还原智能化生产线具有以下优点：(1)通过实现在恒定电压条件下实时判断熔池温度、总电解电流、各阳极分电流、阴阳极

损耗状况、电解槽底损耗状况等，及时采取相应控制措施，有效提高成品产出率，减少电能

消耗；(2)稀土氧化物智能投放系统，为电化学反应提供了更稳定的恒温、恒电流密度的熔

池环境，进一步提高电解还原反应的效率和成品质量；(3)智能自学习处理系统，能正确把

握最佳取料时机，保证置于阴极下方的坩埚，在收集因密度大下沉的已还原稀土金属时，不

盈不余；(4)生产人员远离高危环境，废气、尘埃的回收处理，带来极高的社会效益；(5)设备

正常运行后预计成品出产率提高12％；电能消耗总量降低约20％。

[0067] 以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依

本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。