CN106283114B - 用于延长石墨电极使用寿命的控制方法及其石墨电极 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于延长石墨电极使用寿命的控制方法及其石墨电极，属于冶金生产工艺及设备设计制造技术领域。提供一种能有效提高生产效率、明显降低石墨电极更换维修频率的用于延长石墨电极使用寿命的控制方法，及用于所述制造方法的石墨电极。所述的控制方法通过降低石墨电极在气液分界处的温度，并在石墨电极的该气液分界处上形成保护层以降低所述石墨电极高温氧化速度来延长所述石墨电极的使用寿命。在所述石墨电极的上端设置有冷媒输入结构。

Description

用于延长石墨电极使用寿命的控制方法及其石墨电极
技术领域
本发明涉及一种控制方法，尤其是涉及一种用于延长石墨电极使用寿命的控制方法，属于冶金生产工艺及设备设计制造技术领域。本发明涉及一种用于所述控制方法的石墨电极。
背景技术
镁电解是海绵钛生产过程建立镁氯循环的核心工艺，当前比较盛行的是多极槽技术，流水线镁电解技术因对原料要求相对较低，使其能与多极槽技术相媲美，在镁电解工艺中仍具有竞争力和吸引力。流水线镁电解技术将多台无隔板电解槽、精炼槽、电解质成分调节槽和镁-电解质分离槽相连，形成流水线电解槽，在电解质成分调节槽进行集中加料，通过安装在镁-电解质分离槽的气压泵带动形成整个体系的物料和能流，将镁带至镁-电解质分离槽，集中实现镁-电解质分离。
流水线镁电解技术的流水线电解槽采用阳极下插式电解槽，其石墨电极固定在电解槽底，使用寿命可达到24个月。电解质成分调节槽和精炼槽采用阳极上插式电解槽，其石墨电极悬挂在电解槽盖上，由于受到空气的氧化，在电解质和空气的界面处经常出现变细断裂，使用寿命最长只能达到3个月，从而使生产过程中经常因石墨电极断裂、更换而停产检修，这不仅严重降低生产效率，而且在更换电极的过程中，由于电解质不能及时得到净化，且在更换过程中带入的杂质，严重影响电解系统的正常运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能有效提高生产效率、明显降低石墨电极更换维修频率的用于延长石墨电极使用寿命的控制方法，本发明还提供一种用于所述制造方法的石墨电极。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于延长石墨电极使用寿命的控制方法，所述的控制方法通过降低石墨电极在气液分界处的温度，并在石墨电极的该气液分界处上形成保护层以降低所述石墨电极高温氧化速度来延长所述石墨电极的使用寿命。
进一步的是，所述的控制方法通过向气液分界处的石墨电极连续的输入低温惰性气体来降低并持续保持石墨电极在该气液分界处的低温状态。
上述方案的优选方式是，所述的惰性气体为0.03～0.05MPa的低温氩气。
进一步的是，所述的低温氩气从所述石墨电极沿轴向延伸至气液分界处的冷媒输送通道输送到该石墨电极的气液分界处。
上述方案的优选方式是，通过输入低温惰性气体将石墨电极在气液分界处的温度保持在390-410℃。
进一步的是，所述的保护层为电解质结晶保护层。
进一步的是，所述电解质结晶保护层是由氯化钾、氯化钠和氯化镁组成。
一种用于所述控制方法的石墨电极，在所述石墨电极的上端设置有冷媒输入结构。
上述方案的优选方式是，所述的冷媒输入结构为沿轴向设置在所述石墨电极上端的冷媒输送通道。
进一步的是，所述冷媒输送通道的底部位于气液分界处以下至少140㎜，所述冷媒输送通道的冷媒输入口位于气液分界处的上方，所述冷媒输送通道的壁厚不低于28㎜。
本发明的有益效果是：本申请通过在所述石墨电极的上端设置一个冷媒输入结构，然后以所述的冷发媒输入结构为基础，不停的向所述石墨电极的气液分界处输入低温冷媒来降低该石墨电极在所述气液分界处的温度。这样，由于在气液分界处的温度较低，并可以在所述石墨电极的该气液分界处形成一层保护层，达到既降低石墨电极在气液分界处的温度，以降低氧化速度，又由于有保护层的存在进一步降低石墨电极在气液分界处的氧化速度的目的。由于石墨电极在气液分界处的氧化速度比现有的氧化速度明显降低，从而可以在有效的延长所述石墨电极的使用寿命。当石墨电极的使用寿命延长以后，停产更换维修石墨电极的次数便可以明显的减小，进而达到有效提高生产效率，保证电解系统的正常运行的目的。
附图说明
图1为本发明涉及到的石墨电极的结构及其布置示意图。
图中标记为：石墨电极1、气液分界处2、保护层3、冷媒输送通道4。
具体实施方式
如图1所示是本发明提供的一种能有效提高生产效率、明显降低石墨电极更换维修频率的用于延长石墨电极使用寿命的控制方法，及其用于所述制造方法的石墨电极。所述的控制方法通过降低石墨电极1在气液分界处2的温度，并在石墨电极1的该气液分界处2上形成保护层3以降低所述石墨电极1高温氧化速度来延长所述石墨电极1的使用寿命；在所述石墨电极1的上端设置有冷媒输入结构。本申请通过在所述石墨电极1的上端设置一个冷媒输入结构，然后以所述的冷发媒输入结构为基础，不停的向所述石墨电极1的气液分界处2输入低温冷媒来降低该石墨电极1在所述气液分界处2的温度。这样，由于在气液分界处2的温度较低，并可以在所述石墨电极1的该气液分界处2形成一层保护层3，达到既降低石墨电极1在气液分界处2的温度，以降低氧化速度，又由于有保护层3的存在进一步降低石墨电极1在气液分界处2的氧化速度的目的。由于石墨电极1在气液分界处2的氧化速度比现有的氧化速度明显降低，从而可以在有效的延长所述石墨电极1的使用寿命。当石墨电极1的使用寿命延长以后，停产更换维修石墨电极1的次数便可以明显的减小，进而达到有效提高生产效率，保证电解系统的正常运行的目的。
上述实施方式中，所述的控制方法通过向气液分界处2的石墨电极1连续的输入低温惰性气体来降低并持续保持石墨电极1在该气液分界处2的低温状态。此时，所述的惰性气体优选为0.03～0.05MPa的低温氩气。为了方便所述的低温氩气对所述石墨电极1在其气液分界处2的最佳降低，同时又方便所述低温氩气的输入，本申请将所述的冷媒输入结构设置为沿轴向设置在所述石墨电极1上端的冷媒输送通道4；并且使所述冷媒输送通道4的底部位于气液分界处2以下至少140㎜，所述冷媒输送通道4的冷媒输入口位于气液分界处2的上方。这样，所述的低温氩气便可以从所述石墨电极2沿轴向延伸至气液分界处2的冷媒输送通道4输送到该石墨电极1的气液分界处2，使通过输入的低温惰性气体将石墨电极1在气液分界处2的温度保持在390-410℃。这样，介质中的氧化镁便可以快速有效的在所述的石墨电极1的气液分界处2生产在所述的保护层3。现结合本申请所述的石墨电极1必须具有较强的导电功能的特点，所述冷媒输送通道4的壁厚一般不低于28㎜。

Claims (4)

1.一种用于延长石墨电极使用寿命的控制方法，其特征在于：所述的控制方法通过降低石墨电极(1)在气液分界处(2)的温度，并在石墨电极(1)的该气液分界处(2)上形成保护层(3)以降低所述石墨电极(1)高温氧化速度来延长所述石墨电极(1)的使用寿命，
所述的控制方法通过向气液分界处(2)的石墨电极(1)连续的输入低温惰性气体来降低并持续保持石墨电极(1)在该气液分界处(2)的低温状态，
通过输入低温惰性气体将石墨电极(1)在气液分界处(2)的温度保持在390-410℃，
所述的保护层(3)为电解质结晶保护层。
2.根据权利要求1所述的用于延长石墨电极使用寿命的控制方法，其特征在于：所述的惰性气体为0.03～0.05MPa的低温氩气。
3.根据权利要求2所述的用于延长石墨电极使用寿命的控制方法，其特征在于：所述的低温氩气从所述石墨电极(1 )沿轴向延伸至气液分界处(2)的冷媒输送通道(4)输送到该石墨电极(1)的气液分界处(2)。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于延长石墨电极使用寿命的控制方法，其特征在于：所述电解质结晶保护层是由氯化钾、氯化钠和氯化镁组成。
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