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单槽运行并入流水线的方法。
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。流水线镁电解工艺一般包括14~30个电解槽,根据启动和运行的电解槽个数的不同,流水线分为不同阶段。当已运行包含一定数量电解槽的镁电解流水线时,再新启动电解槽后,为防止新启动的电解槽可能因发生熔体泄漏、槽况异常影响已运行的电解流水线,需将新启动电解槽单独运行一段时间才并入已运行的循环流水线。电解槽单独运行时,加料、出镁工作量大,电解产生的镁氧化损失大,且因单槽产镁量少,抽液镁时易发生液镁凝固堵塞抬包的现象。当单独运行的电解槽并入循环流水线时,需单独准备大量熔体加入连接通道,且并入操作过程中可能因电解槽之间的连接通道发生熔体泄漏而使整个流水线中断运行,从而使各已启动电解槽不得不全部进入单独运行模式。这将造成因单独运行的电解槽数量多,使电解生产过程中加料、出镁工作量大,以及出现电解槽温度普遍偏高的情况,从而恶化电解生产运行。因此,有必要研究一种将单独运行的电解槽并入流水线的新技术。
为解决流水线镁电解工艺中新启动的电解槽单独运行时加料、出镁工作量大、镁氧化损失大及单槽并入流水线操作复杂、可能造成流水线中断运行的问题,有必要开发出一种单槽运行及并入流水线循环运行的新方法。
技术实现要素:
为克服现有流水线镁电解工艺中新启动的电解槽并入流水线操作复杂、可能造成流水线中断运行等不足,本发明所要解决的技术问题是:提供一种镁电解槽流水线以及能快速安全的将单槽并入流水线的方法。
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,所述每个电解槽的两端之间均设有一段旁路通道,旁路通道的两端与连接通道相连,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,每个槽体之间均设有2~10mm的落差。
进一步的是,所述电解槽两端的连接通道和旁路通道内均可临时设置可以调节流量的挡板。
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单槽运行并入流水线的方法,包括以下步骤:
a、将单独运行的电解槽内熔体液位提升到与靠近的连接通道内的熔体液面基本持平的位置;
b、打开该单独运行的电解槽的进口端使其与电解流水线保持熔体互通,在该电解槽运行正常后,打开该电解槽另一端出口,使该电解槽保持双通道运行;
c、当该单独的电解槽两端的连接通道运行正常后,关闭该电解槽两端之间的旁路通道,该电解槽即正常并入流水线循环运行。
进一步的是,步骤a中单独运行的电解槽内熔体温度达到670~730℃后再进行步骤b。
进一步的是,在步骤b中电解槽保持双通道运行后,通过调节连接通道和旁路通道上的挡板来对流经电解槽和旁路通道的流量进行调节,以使电解槽及其两端的连接通道运行正常。
进一步的是,单独运行的电解槽内熔体与连接通道内熔体互通后,当该槽产生的镁通过熔体互通不能全部进入流水线流到分离槽时,则采用人工赶镁的方式将该槽电解产生的镁赶入旁路通道。
进一步的是,单独运行的电解槽内熔体与连接通道内熔体互通后,当槽内电解质成份达不到电解工艺要求时,需通过单独加料调节,使其与流水线内其它电解质成份保持基本一致。
本发明的有益效果是:通过在电解槽的两端之间设置一条旁路通道,当某个电解槽不使用时,电解质可从旁路通道通过,可灵活调节接入流水线的电解槽的数量,当单独的电解槽需要并入流水线时,旁路通道可以起到辅助调节的作用,采用本流水线加上适当的调整,可以使单独的电解槽在未完全并入流水线前减少加料、出镁等操作,同时在并入流水线运行时操作简单、安全可靠,不会造成熔体泄漏、槽况异常等情况。
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-旁路通道,6-气压泵,7-挡板,8-电解槽。
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,所述每个电解槽2的两端之间均设有一段旁路通道5,旁路通道5的两端与连接通道4相连,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2形成循环流水线。
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。
所述电解槽2两端的连接通道4和旁路通道5内均可临时设置可以调节流量的挡板7。设置挡板7的作用主要是为了在并入单槽时可以通过挡板7来调节流经单槽和旁路通道5的电解质流量,从而控制单槽中的温度和反应速度,以使单槽快速达到流水线所需的工作条件。
所述流水线内电解质温度控制在670~710℃。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。
利用该镁电解槽流水线进行单槽运行并入流水线的方法,包括以下步骤:
a、将单独运行的电解槽内熔体液位提升到与靠近的连接通道内的熔体液面基本持平的位置;
b、打开该单独运行的电解槽的进口端使其与电解流水线保持熔体互通,在该电解槽运行正常后,打开该电解槽另一端出口,使该电解槽保持双通道运行;
c、当该单独的电解槽两端的连接通道运行正常后,关闭该电解槽两端之间的旁路通道,该电解槽即正常并入流水线循环运行。
如图1所示,如果要将单独的电解槽8并入到已经运行的流水线中,首选应向该单独运行的电解槽8中注入熔体,使其液面接近电解槽8相连的连接通道4内的液面,然后打开该单独运行的电解槽8的进口端开口,使连接通道4中的电解质进入电解槽8,此时流水线中大部分电解质仍从旁路通道5中流过,在电解槽8运行基本正常后,打开该电解槽8另一端的开口,使电解槽8保持双熔体通道运行,此时流水线中的电解质同时流经电解槽8和旁路通道5,当电解槽8两端的连接通道4运行正常后,关闭该电解槽8两端的旁路通道5,该电解槽8即正常并入流水线循环运行
步骤a中单独运行的电解槽8内熔体温度达到670~730℃后再进行步骤b。由于温度对电解槽的反应、电解质循环有着很关键的作用,如果单槽内熔体与流水线中电解质温度差别较大,容易导致达不到电解质循环所需要求,导致流水线循环中断等问题。
进一步的,在步骤b中电解槽8保持双通道运行后,需根据电解槽8中反应的具体情况来确定电解槽中电解质的流速,所以可以通过调节连接通道和旁路通道上的挡板来对流经电解槽和旁路通道的流量进行调节,以使电解槽及其两端的连接通道运行正常。
单独运行的电解槽8内熔体与连接通道内熔体互通后,当该槽产生的镁通过熔体互通不能全部进入流水线流到分离槽时,则采用人工赶镁的方式将该槽电解产生的镁赶入旁路通道。
单独运行的电解槽8内熔体与连接通道内熔体互通后,当槽内电解质成份达不到电解工艺要求时,需通过单独加料调节,使其与流水线内其它电解质成份保持基本一致。
采用本发明的镁电解槽流水线及单槽运行并入流水线的方法,可以使电解槽在未完全并入流水线前减少加料、出镁等操作,在并入流水线运行时操作简单、安全可靠,具有很好的实用性和应用前景。