CN112522742A - 一种电解槽连接通道及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电解槽连接通道，包括通道壳体和设置在所述通道壳体内的熔体通道，所述熔体通道与所述电解槽流体连通。本发明还公开了使用该电解槽连接通道的方法。通过采用本发明的电解槽连接通道及其使用方法，可将多台电解槽连接起来从而实现电解工艺的流水线作业，可集中加料和抽镁，极大地缩减了劳动强度，通过配套精炼电解质和产品收集精炼的功能，可实现低品位原料生产高品质产品，使其在电解工艺中具有极强竞争力和吸引力。

Description

一种电解槽连接通道及其使用方法
技术领域
本发明属于有色金属冶炼领域，具体涉及一种电解槽连接通道及其使用方法。
背景技术
电解镁是海绵钛生产企业实现“Mg-Cl”循环的关键工序。现有技术中主要有两种镁电解技术：一是以独联体国家为代表的无隔板电解槽；一是以日本的住友和东邦为代表的多极性电解槽，两种电解槽技术皆为单槽运行模式，存在劳动强度大、电解槽操作困难、系统物料和能量难以稳定控制的技术问题。
因此，急需一种将具有不同功能的单个运行的电解槽连接起来的电解槽连接通道，以及其使用方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电解槽连接通道。本发明还提供了该电解槽连接通道的使用方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种电解槽连接通道，包括通道壳体和设置在所述通道壳体内的熔体通道，所述熔体通道与所述电解槽流体连通。
进一步地，所述通道壳体与所述熔体通道之间设置有隔热层和耐火层，其中，
所述隔热层通过水玻璃将硅酸铝板或纤维毡粘贴在所述通道壳体的内壁上形成；
所述耐火层设置在所述隔热层和所述熔体通道之间，所述耐火层由粘土砖和硅藻土砖构成，在砌筑所述耐火层时，所述耐火层的所述粘土砖之间以及所述硅藻土砖之间均设置有第一膨胀缝隙，所述第一膨胀缝隙内填充有硅酸铝板或纤维毡。
进一步地，所述熔体通道的顶部盖装有通道盖板，所述通道盖板上分别设置有温度检测口、液位检测口和出渣口，所述通道盖板由耐火混凝土浇筑而成。
进一步地，还包括隔断组件，所述隔断组件用于隔断所述电解槽与所述熔体通道的连通。
进一步地，所述隔断组件包括闸板和冷却管，所述闸板插入到邻近所述电解槽两端的所述熔体通道内，所述冷却管邻近所述闸板插入到所述熔体通道内，所述闸板和所述冷却管之间填充有萤石粉，所述闸板为“T”型结构，所述冷却管内使用的冷媒介为低温惰性气体或液体。
进一步地，
所述通道壳体上在邻近与所述电解槽的连接处设置有第二膨胀缝隙，所述第二膨胀缝隙沿所述通道壳体的高度方向设置，或者，
用波纹管替代所述第二膨胀缝隙，将所述波纹管沿所述通道壳体的高度方向焊接在所述通道壳体内。
本发明还提供一种上述电解槽连接通道的使用方法，包括以下步骤：
(1)砌筑并隔断电解槽连接通道
砌筑根据权利要求1-6任一项所述的电解槽连接通道，砌筑完成后，向邻近电解槽两端的熔体通道内放入闸板和冷却管，并且在冷却管和闸板之间填充萤石粉，以便隔断电解槽与熔体通道的连通；
(2)烘烤熔体通道
在熔体通道内放置加热带对其进行烘烤；
(3)启动电解槽连接通道
烘烤结束后，取出加热带，清除填充在冷却管周围的萤石粉，关闭冷却管的冷却媒介，拿出冷却管，同时缓慢提出闸板，以便熔体从电解槽的两端流入熔体通道，直至熔体通道内的液位平稳；
(4)运行电解槽连接通道
在运行过程中，通过温度检测口检测熔体通道内的熔体的温度，通过液位检测口检测熔体通道的液位，同时定期探测渣层厚度并及时出渣。
进一步地，在步骤(2)中，按照1℃/h的升温速率将温度缓慢升至280～300℃，然后恒温烘烤2～3天。
进一步地，电解槽连接通道用于串联、并联以及短接电解槽，其中，
串联用电解槽连接通道用于连接横排电解槽；并联用电解槽连接通道用于连接竖排电解槽；短接用电解槽连接通道与电解槽两端的电解槽连接通道连接，以形成旁路连接通道。
进一步地，还包括对电解槽和电解槽连接通道进行重修的步骤，
对电解槽进行重修的步骤包括：
按照步骤(1)的方法隔断待重修的电解槽与熔体通道的连通，对其进行重修；
按照步骤(2)的方法烘烤待重修的电解槽处的短接用电解槽连接通道；
按照步骤(3)的方法启动待重修的电解槽处的短接用电解槽连接通道；
按照步骤(4)的方法运行待重修的电解槽处的短接用电解槽连接通道；
对电解槽连接通道进行重修的步骤包括：
按照步骤(1)的方法隔断待重修的电解槽连接通道的熔体通道与电解槽的连通，然后对待重修的电解槽连接通道进行重修。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：通过采用本发明的电解槽连接通道及其使用方法，可将多台电解槽连接起来从而实现电解工艺的流水线作业，可集中加料和抽镁，极大地缩减了劳动强度，通过配套精炼电解质和产品收集精炼的功能，可实现低品位原料生产高品质产品，使其在电解工艺中具有极强竞争力和吸引力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
图1为本发明的电解槽连接通道与电解槽连通时的结构示意图；
图2为沿图1中的电解槽连接通道的A-A处剖开的截面图；
图3为本发明的电解槽连接通道与电解槽连通时的俯视结构示意图；
图4为本发明的电解槽连接通道与多个电解槽连接时的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
如图1-3所示，本发明提供了一种电解槽连接通道2，包括通道壳体26和设置在通道壳体26内的熔体通道24，熔体通道24与电解槽1流体连通。
在一优选实施例中，通道壳体26与熔体通道24之间设置有隔热层27和耐火层25。隔热层27通过水玻璃将硅酸铝板或纤维毡粘贴在通道壳体26的内壁上形成。耐火层25设置在隔热层27和熔体通道24之间，耐火层25由粘土砖30和硅藻土砖31构成，在砌筑耐火层25时，耐火层25的粘土砖30之间以及硅藻土砖31之间均设置有第一膨胀缝隙29，第一膨胀缝隙29内填充有硅酸铝板或纤维毡。
在一优选实施例中，熔体通道24的顶部盖装有通道盖板22，即通道盖板22设置在熔体通道24的上方。通道盖板22上分别设置有温度检测口(未示出)、液位检测口(未示出)和出渣口(未示出)，通道盖板22由耐火混凝土浇筑而成。
在一优选实施例中，进一步设置有隔断组件，隔断组件用于隔断电解槽1与熔体通道24的连通。隔断组件包括闸板23和冷却管21，闸板23插入到邻近电解槽1两端的熔体通道24内，冷却管21邻近闸板23插入到熔体通道24内，闸板23和冷却管21之间填充有萤石粉。闸板23为“T”型结构。冷却管21内使用的冷媒介为低温惰性气体或液体。
在一优选实施例中，通道壳体26上在邻近与电解槽1的连接处设置有第二膨胀缝隙28，第二膨胀缝隙28沿通道壳体26的高度方向设置，优选在通道壳体26的两端处分别设置有第二膨胀缝隙28。在另一优选实施例中，可以用波纹管(未示出)替代第二膨胀缝隙28，具体为将波纹管沿通道壳体26的高度方向焊接在通道壳体26内。由于在加热时通道壳体26会产生热变形，设置第二膨胀缝隙28以给通道壳体26留下热变形的空间。当用波纹管替代第二膨胀缝隙28时，加热后波纹管被压缩，加热后的通道壳体26的变形量就释放在波纹管上。其中，波纹管和通道壳体26均为不锈钢材质。
如图1-4所示，本发明还提供了一种上述电解槽连接通道的使用方法，包括以下步骤：
(1)砌筑并隔断电解槽连接通道
根据上述电解槽连接通道2的结构进行砌筑，使得熔体通道24与电解槽1流体连通。砌筑完成后，在距离电解槽1两端各20-30mm的位置处向熔体通道24内放入闸板23和冷却管21，闸板23和冷却管21邻近放置，并且在冷却管21和闸板23之间填充萤石粉，萤石粉一方面用来固定闸板23和冷却管21，另一方面用来挡住熔体，防止其从闸板23的缝隙流出，冷却管21用来冷却闸板23位置处的熔体，防止熔体通过闸板23和萤石粉流到熔体通道24内，从而隔断电解槽1与熔体通道24的连通。
(2)烘烤熔体通道
在熔体通道24内放置加热带(未示出)对其进行烘烤，按照1℃/h的升温速率将温度缓慢升至280～300℃，然后恒温烘烤2～3天，烘烤结束。
(3)启动电解槽连接通道
烘烤结束后，取出加热带，清除填充在冷却管21周围的萤石粉，关闭冷却管21的冷却媒介，拿出冷却管21，同时缓慢提出闸板23，以便熔体从电解槽1的两端流入熔体通道24，直至熔体通道24内的液位平稳后完成启动。
(4)运行电解槽连接通道
在运行过程中，通过温度检测口检测熔体通道24内的熔体的温度，通过液位检测口检测熔体通道24的液位，同时定期探测渣层厚度并及时出渣。
在一优选实施例中，尤其如图3所示，电解槽连接通道2用于串联、并联以及短接电解槽1。其中，串联用电解槽连接通道3用于连接横排电解槽；并联用电解槽连接通道4用于连接竖排电解槽；短接用电解槽连接通道5与电解槽两端的电解槽连接通道连接，以形成旁路连接通道5。
当需要对电解槽1进行重修时，包括以下步骤：
按照步骤(1)的方法隔断待重修的电解槽与熔体通道的连通，对其进行重修；按照步骤(2)的方法烘烤待重修的电解槽处的短接用电解槽连接通道5；按照步骤(3)的方法启动待重修的电解槽处的短接用电解槽连接通道5；按照步骤(4)的方法运行待重修的电解槽处的短接用电解槽连接通道5。
当需要对电解槽连接通道2进行重修时，按照步骤(1)的方法隔断待重修的电解槽连接通道与熔体通道24的连通，然后对待重修的电解槽连接通道进行重修。
以下结合具体实施例说明本发明的电解槽连接通道的使用方法。
本发明的电解槽连接通道应用于流水线镁电解槽，采用串联的方式连接30台电解槽。按照如下方式进行操作：
(1)砌筑并隔断电解槽连接通道
根据上述电解槽连接通道2的结构进行砌筑，使得熔体通道24与电解槽1流体连通。砌筑完成后，在距离电解槽1两端优选各25mm的位置处向熔体通道24内放入闸板23和冷却管21，闸板23和冷却管21邻近放置，并且在冷却管21和闸板23之间填充萤石粉，以便隔断电解槽1与熔体通道24的连通。
(2)烘烤熔体通道
在熔体通道24内放置加热带对其进行烘烤，按照1℃/h的升温速率优选将温度缓慢升至300℃，然后优选恒温烘烤3天，烘烤结束。
(3)启动电解槽连接通道
恒温烘烤3天后，取出加热带，立即清除填充在冷却管21周围的萤石粉，关闭冷却管21的冷却媒介，拿出冷却管21，同时缓慢提出闸板23，以便熔体从电解槽1的两端流入熔体通道24，直至熔体通道24内的液位平稳后完成启动，此时电解槽1被两两串联起来。
(4)运行电解槽连接通道
在运行过程中，通过温度检测口检测熔体通道24内的熔体的温度，通过液位检测口检测熔体通道24的液位，并且定期探测渣层厚度并及时出渣。
当某个流水线内的电解槽需要重修时，按照步骤(1)的方法隔断待重修的电解槽与两端的熔体通道的连通。然后，按照步骤(2)、(3)和(4)的方法分别烘烤、启动并运行待重修的电解槽处的短接用电解槽连接通道，进而通过短接用电解槽连接通道将待重修的电解槽两端的电解槽连通起来，同时成功切断待重修的电解槽，并对其进行维修。短接用电解槽连接通道确保了在某一电解槽损坏需重修时整个电解槽也能够正常运行。
当某个电解槽连接通道损坏需重修时，按照步骤(1)的方法隔断待重修的电解槽连接通道与熔体通道的连通，对待重修的电解槽连接通道按照上述结构进行重修。
以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电解槽连接通道，其特征在于，包括通道壳体和设置在所述通道壳体内的熔体通道，所述熔体通道与所述电解槽流体连通。
2.根据权利要求1所述的电解槽连接通道，其特征在于，所述通道壳体与所述熔体通道之间设置有隔热层和耐火层，其中，
所述隔热层通过水玻璃将硅酸铝板或纤维毡粘贴在所述通道壳体的内壁上形成；
所述耐火层设置在所述隔热层和所述熔体通道之间，所述耐火层由粘土砖和硅藻土砖构成，在砌筑所述耐火层时，所述耐火层的所述粘土砖之间以及所述硅藻土砖之间均设置有第一膨胀缝隙，所述第一膨胀缝隙内填充有硅酸铝板或纤维毡。
3.根据权利要求1所述的电解槽连接通道，其特征在于，所述熔体通道的顶部盖装有通道盖板，所述通道盖板上分别设置有温度检测口、液位检测口和出渣口，所述通道盖板由耐火混凝土浇筑而成。
4.根据权利要求1所述的电解槽连接通道，其特征在于，还包括隔断组件，所述隔断组件用于隔断所述电解槽与所述熔体通道的连通。
5.根据权利要求4所述的电解槽连接通道，其特征在于，所述隔断组件包括闸板和冷却管，所述闸板插入到邻近所述电解槽两端的所述熔体通道内，所述冷却管邻近所述闸板插入到所述熔体通道内，所述闸板和所述冷却管之间填充有萤石粉，所述闸板为“T”型结构，所述冷却管内使用的冷媒介为低温惰性气体或液体。
6.根据权利要求1所述的电解槽连接通道，其特征在于，
所述通道壳体上在邻近与所述电解槽的连接处设置有第二膨胀缝隙，所述第二膨胀缝隙沿所述通道壳体的高度方向设置，或者，
用波纹管替代所述第二膨胀缝隙，将所述波纹管沿所述通道壳体的高度方向焊接在所述通道壳体内。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的电解槽连接通道的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)砌筑并隔断电解槽连接通道
砌筑根据权利要求1-6任一项所述的电解槽连接通道，砌筑完成后，向邻近电解槽两端的熔体通道内放入闸板和冷却管，并且在冷却管和闸板之间填充萤石粉，以便隔断电解槽与熔体通道的连通；
(2)烘烤熔体通道
在熔体通道内放置加热带对其进行烘烤；
(3)启动电解槽连接通道
烘烤结束后，取出加热带，清除填充在冷却管周围的萤石粉，关闭冷却管的冷却媒介，拿出冷却管，同时缓慢提出闸板，以便熔体从电解槽的两端流入熔体通道，直至熔体通道内的液位平稳；
(4)运行电解槽连接通道
在运行过程中，通过温度检测口检测熔体通道内的熔体的温度，通过液位检测口检测熔体通道的液位，同时定期探测渣层厚度并及时出渣。
8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，在步骤(2)中，按照1℃/h的升温速率将温度缓慢升至280～300℃，然后恒温烘烤2～3天。
9.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，电解槽连接通道用于串联、并联以及短接电解槽，其中，
串联用电解槽连接通道用于连接横排电解槽；并联用电解槽连接通道用于连接竖排电解槽；短接用电解槽连接通道与电解槽两端的电解槽连接通道连接，以形成旁路连接通道。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，还包括对电解槽和电解槽连接通道进行重修的步骤，
对电解槽进行重修的步骤包括：
按照步骤(1)的方法隔断待重修的电解槽与熔体通道的连通，对其进行重修；
按照步骤(2)的方法烘烤待重修的电解槽处的短接用电解槽连接通道；
按照步骤(3)的方法启动待重修的电解槽处的短接用电解槽连接通道；
按照步骤(4)的方法运行待重修的电解槽处的短接用电解槽连接通道；
对电解槽连接通道进行重修的步骤包括：
按照步骤(1)的方法隔断待重修的电解槽连接通道的熔体通道与电解槽的连通，然后对待重修的电解槽连接通道进行重修。
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