CN106521561B - 镁电解槽流水线及熔镁锭的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是镁电解技术领域的一种镁电解槽流水线及熔镁锭的方法，该流水线包括通过连接通道依次相连的头槽、电解槽和分离槽，所述电解槽包括多个且相互串联，所述电解槽与电解槽之间的连接通道内可设置可以放入镁锭的镁锭框，所述分离槽内设有气压泵，气压泵用于将分离槽中的电解质熔体输送到头槽形成循环流水线。本发明的有益效果是：通过在电解槽流水线的连接通道内设置镁锭框，在镁锭框中放入镁锭，从而利用电解质中多余的热量来熔化镁锭，熔化的液体镁随电解质流入分离槽汇集，再用抬包输送到还原生产海绵钛工序可直接用于还原四氯化钛，因此缩短了还原生产周期，有利于提高海绵钛产质量和促进流水线镁电解工艺稳定高效运行。

Description

镁电解槽流水线及熔镁锭的方法
技术领域
本发明涉及镁电解技术领域，尤其涉及一种镁电解槽流水线及熔镁锭的方法。
背景技术
海绵钛生产中，为实现镁、氯循环，需配套建设镁电解工艺，还原过程产生的氯化镁用作电解原料，电解产生的镁用于还原生产海绵钛。当采用流水线镁电解工艺时，电解直流电强度可达200kA，电解质温度控制在670～710℃，根据电解原理，电解质温度偏高对电解生产不利。在电解质成份、电解槽正常的情况下，电解质温度偏高时通常需适当降低电解直流电强度，而这将导致电解镁产量减少。另外，海绵钛生产中，还原工序需使用镁还原四氯化钛得到海绵钛，根据还原、电解物料平衡原则，镁电解工艺产生的液体镁一般不能满足还原生产需要，往往采取直接将补充的镁锭加入还原罐，再采用电加热的方式熔化后开始进行还原生产，这将增加还原过程的电能消耗，延长还原生产海绵钛的周期，同时可能因镁锭中杂质的带入降低海绵钛产品质量。
为解决海绵钛生产中电解镁不能完全满足还原工序需要，在还原罐直接补加镁锭增加生产能耗且影响还原生产周期和海绵钛质量的问题，有必要开发出一种有效利用流水线镁电解多余热量并使还原工序补充镁全部采用液镁的方法。
发明内容
为克服现有流水线镁电解工艺中采用还原罐补加镁锭导致增加能耗，影响还原生产周期和海绵钛质量等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用流水线镁电解工艺多余热量并使还原生产海绵钛工序实现全部补加液体镁的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
镁电解槽流水线，包括通过连接通道依次相连的头槽、电解槽和分离槽，所述电解槽包括多个且相互串联，所述电解槽与电解槽之间的连接通道内可设置可以放入镁锭的镁锭框，所述分离槽内设有气压泵，气压泵用于将分离槽中的电解质熔体输送到头槽形成循环流水线。
进一步的是，所述流水线上从头槽到电解槽，再到分离槽，每个槽体之间均有设有2～10mm的落差。
进一步的是，所述连接通道的宽度为150～300mm。
进一步的是，所述镁锭框采用钢材制作，镁锭框可拆卸的放置在连接通道内，框底部距连接通道底面有50～100mm的距离。
进一步的是，所述流水线内电解质温度控制在670～710℃。
进一步的是，所述气压泵采用能经受670～730℃高温的材质制作，且能经受以氯化镁、氯化钾、氯化钠、氯化钙为主要成份的熔体的侵蚀。
利用该镁电解槽流水线进行熔镁锭的方法，包括以下步骤：
a、对准备放入的镁锭框进行干燥预热；
b、当流水线中电解质温度在680～710℃时，将预热后的镁锭框缓慢放入连接通道内，并将镁锭加入框内，框内的镁锭在电解质流过时被熔化；
c、根据镁锭的熔化程度持续缓慢的往镁锭框中加入镁锭，当流水线中电解质温度下降到670～680℃时，停止加镁；
d、完成所需的加镁量后取出镁锭框。
进一步的是，放入镁锭框时，将镁锭框放置在与分离槽较近的电解槽的连接通道中。
本发明的有益效果是：通过在电解槽流水线的连接通道内设置镁锭框，在镁锭框中放入镁锭，从而利用电解质中多余的热量来熔化镁锭，熔化的液体镁在进入分离槽后用抬包抽出送至还原生产海绵钛工序可直接用于还原四氯化钛，因此缩短了还原生产周期，有利于提高海绵钛产质量和促进流水线镁电解工艺稳定高效运行。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图中标记为，1-头槽，2-电解槽，3-分离槽，4-连接通道，5-镁锭框，6-气压泵。
具体实施方式
以下通过附图对本发明作进一步描述。
如图1所示，本发明的镁电解槽流水线包括通过连接通道4依次相连的头槽1、电解槽2和分离槽3，所述电解槽2包括多个且相互串联，所述电解槽与电解槽之间的连接通道4内可设置可以放入镁锭的镁锭框5，所述分离槽3内设有气压泵6，气压泵6用于将分离槽3中的电解质熔体输送到头槽1形成循环流水线。所述头槽1主要用于加入氯化镁及固体盐，所述电解槽2用于电解产生镁和氯气，所述分离槽3用于收集电解产生的镁，分离槽3中收集的液镁定期用抬包抽出，所述气压泵6用于将分离槽3中的电解质熔体输送到头槽1形成循环流水线。当流水线中镁含量减少时，传统工艺一般采用还原罐直接补加镁锭的方式进行加镁，还原罐熔化镁锭需耗费大量电能，并且操作麻烦，容易影响还原生产周期和海绵钛的质量。采用本发明的工艺流水线则可直接在镁锭框中加镁，利用流水线上电解质的多余热量来熔化镁锭，操作简单，且熔化迅速，对流水线影响较小，有利于提高海绵钛产质量和促进流水线镁电解工艺稳定高效运行。
所述流水线上从头槽1到电解槽2，再到分离槽3，每个槽体之间均设有2～10mm的落差。流水线上一般具有14～30个电解槽2，为了使电解质能够循环流动，需要设置一定高差，2～10mm可以保证电解质流速与电解槽2中反应相匹配，使流水线能够稳定连续运行。
所述连接通道4的宽度为150～300mm。连接通道4要足够宽，才可保证电解质有足够的流动性，在熔化镁锭的同时，电解质的温度不会下降的太多，以免影响电解槽2中的反应温度。
进一步的，所述镁锭框5采用钢材制作，镁锭框5可拆卸的放置在连接通道4内，框底部距连接通道4底面有50～100mm的距离。由于流水线中电解质的温度一般在670～730℃之间，为了避免镁锭框5熔化，采用钢材制作，也可根据具体情况作一些防腐处理。镁锭框5底部与连接通道4底部最好有50～100mm的距离，以使电解质能顺利通过，避免电解质局部温度过低。
所述流水线内电解质温度控制在670～710℃。所述气压泵采用能经受670～730℃高温的材质制作，且能经受以氯化镁、氯化钾、氯化钠、氯化钙为主要成份的熔体的侵蚀。
利用该镁电解槽流水线进行熔镁锭的方法，包括以下步骤：
a、对准备放入的镁锭框进行干燥预热；
b、当流水线中电解质温度在680～710℃时，将预热后的镁锭框缓慢放入连接通道内，并将镁锭加入框内，框内的镁锭在电解质流过时被熔化；
c、根据镁锭的熔化程度持续缓慢的往镁锭框中加入镁锭，当流水线中电解质温度下降到670～680℃时，停止加镁；
d、完成所需的加镁量后取出镁锭框。
对镁锭框进行干燥预热主要是为了防止镁锭框上有水份，以防止镁锭框在放入连接通道内时发生电解质熔体喷溅。由于镁电解流水线工艺的温度一般要高于670℃，而加入镁锭后会吸收部分热量，所以在放入镁锭框前需要略微提高电解质的温度，达到680～710℃时即可，加入镁锭后，如果流水线中电解质温度下降到670～680℃，应停止加镁，以免影响流水线中电解质循环流动。
进一步的，在放入镁锭框时，应将镁锭框放置在与分离槽较近的电解槽的连接通道中。这样可使镁锭熔化形成的液体镁尽快随电解质熔体泵进入到分离槽中汇集。
采用本发明的镁电解槽流水线及熔镁锭的方法，可以合理利用流水线镁电解工艺中多余的热量熔化还原生产海绵钛需要补充的镁锭，有利于降低还原生产海绵钛过程中的电能消耗、缩短海绵钛生产周期，促进流水线镁电解工艺稳定高效运行和提高海绵钛产质量，具有很好的实用性和应用前景。

Claims (6)

1.镁电解槽流水线，包括通过连接通道(4)依次相连的头槽(1)、电解槽(2)和分离槽(3)，所述电解槽(2)包括多个且相互串联，其特征是：所述电解槽与电解槽之间的连接通道(4)内设置可以放入镁锭的镁锭框(5)，所述分离槽(3)内设有气压泵(6)，气压泵(6)用于将分离槽(3)中的电解质熔体输送到头槽(1)形成循环流水线，所述连接通道(4)的宽度为150～300mm，所述镁锭框(5)采用钢材制作，镁锭框(5)可拆卸的放置在连接通道(4)内，框底部距连接通道(4)底面有50～100mm的距离。
2.如权利要求1所述的镁电解槽流水线，其特征是：所述流水线上从头槽(1)到电解槽(2)，再到分离槽(3)，每个槽体之间均有设有2～10mm的落差。
3.如权利要求1或2所述镁电解槽流水线，其特征是：所述流水线内电解质温度控制在670～710℃。
4.如权利要求3所述的镁电解槽流水线，其特征是：所述气压泵(6)采用能经受670～730℃高温的材质制作，且能经受以氯化镁、氯化钾、氯化钠、氯化钙为主要成份的熔体的侵蚀。
5.采用如权利要求4所述的镁电解槽流水线进行熔镁锭的方法，其特征是，包括以下步骤：
a、对准备放入的镁锭框进行干燥预热；
b、当流水线中电解质温度在680～710℃时，将预热后的镁锭框缓慢放入连接通道内，并将镁锭加入框内，框内的镁锭在电解质流过时被熔化；
c、根据镁锭的熔化程度持续缓慢的往镁锭框中加入镁锭，当流水线中电解质温度下降到670～680℃时，停止加镁；
d、完成所需的加镁量后取出镁锭框。
6.如权利要求5所述的熔镁锭的方法，其特征是：放入镁锭框时，将镁锭框放置在与分离槽接近的电解槽的连接通道中。
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