Способ контроля технологического режима магниевого электролизера поточной линии

 

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к электролизу расплавленных солей, и может быть использовано для контроля технологических режимов магниевых электролизеров, работающих в поточной линии. Целью изобретения является повышение оперативности и снижение трудоемкости. В основу способа положена зависимость разности удельного электросопротивления во входном и выходном каналах электролизера от изменения концентрации хлористого магния, которые влияют на производительность электролизера. Производительность электролизера вычисляют по результатам измерения электросопротивления по формуле *98N<SB POS="POST">т</SB>=0,56 Q<SP POS="POST">.</SP>Δρ/J<SP POS="POST">.</SP>A%, где 0,56 - обратная величина электрохимического эквивалента хлорида магния, кг/ч<SP POS="POST">.</SP>А

Q - расход расплава, кг/ч

J - сила тока на электролизере, кА

Δρ - изменение удельного сопротивления электролита, Ом<SP POS="POST">-1.</SP>см<SP POS="POST">-1</SP>

A - коэффициент изменения удельной электропроводности расплава с изменением концентрации в нем хлорида магния, Ом<SP POS="POST">-1.</SP>см<SP POS="POST">-1</SP>/мас.%. 2 ил.

,.SU„„1569355 А 1

СО08 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 25 С 7/06

ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

-ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И СТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4423457/23-02 (22) 17.05.88 (46) 07.06.90. Бюл. Р 21 (71) Красноярский институт цветных металлов им. М.И.Калинина (72) В.В.Бурнакин, П.В.Поляков, В.Л.Язев, Л.И.Воробьев, B.М.Рябухин, В.Г.Сорокоус, И.П.Васюнина, Г.N.Áîрутто и А.АаФилоненко (53) 62 1.357.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 185491,. кл. С 25 С 7/06, 1966, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА МАГНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

ПОТОЧНОЙ ЛИНИИ (57) Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к электролизу расплавленных солей, и может быть .использовано для контроля технологических режимов магниевых . электролизеров, работающих в Поточной линии. Целью изобретения является

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к электролизу расплавленных солей, и может- быть использовано для контроля технологических режимов магниевых электролизеров,. работающих в поточной линии.

Целью изобретения является повышение оперативности и снижение трудоемкости.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для реализации предлагае-. мого способа; на фиг.2 - конструкция

2 повышение оперативности и снижение трудоемкости. В основу способа положена зависимость разности удельного электросопротивления во входном и выходном каналах электролизера от изменения концентрации хлористого магния, которые влияют на производительность электролизера. Производительность электролизера вычисляют по результатам измерения электросопротивлення по формуле

Q P

0 56х — — — — 7

"r I А где 0,56 — обратная величина электрохимического эквивалента хлорида магЖ ния, кг/ч A Я вЂ” расход расплава, кт/ч ; 1 — сила тока иа элактролиэаоа, (/) кА ау- изменение удельного сопротив- е„,,ления электролита, Ом .см ", Акоэффициент изменения удельной электропроводности расплава с изменением концентрации в нем хлорида магния, Ом см /мас.7.. 2 ил. Сд датчиков для измерения удельной электропроводности и схема их установки, Поточная линия включает головной агрегат 1, хвостовой электролизер 2 и поточные злектролизеры 3. Каждый электролизер поочередно подключается к коммутатору 4 и к вычислительному устройству 5. Измерение электросопротивления осуществляется в переточных каналах 6 датчиком 7 электросопротивления. Расход электролита измеряется датчиком 8 расхода, а сила тока серии — амперметром 9 °

1569355

С вЂ” С

/ д„„м С „ДР 7 ЗС м с, Таким образом, лри постоянстве всех прочих условий: температура,рас55 1атчики представляют собой электроды 10 из графитовых стержней диаметром 3-.5 мм, в которые вмонтированы токолодводы 11. Боковые поверхности электродов экранированы алундовыми трубками 12. Электроды вмурованы ло центру в одну из боковых стенок переточного канала 13 на строго фиксированном расстоянии друг от друга в пределах 100-300 мм. . Сущность способа заключается в следующем.

В реальных условиях за короткие и 1тервалы времени, когда совершаются 15 измерительные процедуры, основные физико-химические свойства расплава„ включающие состав электролита, температуру, скорость циркуляции электролита, скорость потерь металла, оста- 2р ются постоянными. Основные изменения процесса осуществляются за счет изменЕния концентрации хлористого магния и протекания электрохимического процесса. 25

Если учесть что потери магния, в

ОСНОВном> связаны с его взаимодействием с хлором с образованием хлорида магния, то изменение концентрации последнего пропорционально производи-. тельности ванны по магнию. Известно, что при постоянстве состава электрол та его удельная электропроводность и, следовательно электросопротивление

Il / очень сильно зависит от концентрации х/лорида магния, особенно в области концентрации 5-20 мас.%.

Величина массы магния, выделяющегося на катоде, определяется по закону Фарадея

40 щу К > 1, где К вЂ” электрохимический эквивалент хлорида магния; время электролиза, с;

I. — ток серии, кА;

45 выход ло току,%, с другой стороны гп = Ч (СМ СЕ,,н — СМ СЕ,, к ), где С„ce н С M cg — начальная и конеч-.

IHr 1 7 / к ная концентрации в 5р электролите.

Изменение концентрации ИРС1 в расллаве связано с изменением электропроводности расплава; ход расплава и т.д,, определение изменения электросолротивления расплава на входе и выходе электролизера однозначно отражает величину производительности электролизера и, соответственно, выход по току, Способ реализуется следующим образом.

По команде вычислительного устройства 5 опрашиваются датчики 7 во входном и выходном каналах контролируемого электролизера, датчики 8 и 9 расхода расплава и силы тока, По показаниям датчиков по формуле определяется выход по току у данного электролизера.

Так, например, величины сопротив" ления расплава во входном и выходном каналах электролизера соответственно составляют 10140 и 7520 Ом, т.е. изменение сопротивления составляет

2620 Ом. Сила тока серии 120 кА, расход электролита в электролизер

5 т/ч. Коэффициент А, определенный экспериментальным путем, равен

0,018 Ом см ", постоянная датчика равна К=160, Тогда выход по току,расчитанный ло предлагаемой формуле, составляет 79,2%, показания химического анализа 79,28%. Использование предлагаемого способа позволяет непрерывно получать информацию о выходе по току в электролизере, оперативно контролировать состояние электролизера (время одного измерения составляет 5-10 с вместо 1,52 ч при; химанализе). Проведение измерений практически не требует затрат труда, чем высвобождается химлаборатория от анализов на хлористый магний, Кроме того, возможно оперативное управление процессом получения магния путем своевременной корректировки состава электролита и других технологических параметров и, тем самым, повышение выхода по току.

Формула изобретения

Способ контроля технологического режима магниевого электролизера поточной линии, включаняций определение тока серии, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности и снижения трудоемкости контроля технологического режима, дополнительно осуществляют изменение величины . разности удельного электросопротива

0 пу

=056 — — — — ° 7.

1 ° А

Составитель А.Абросимов

Техред Корректор И. Самборская

Редактор Н. Гунько

Заказ 1426 Тираж 546 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1569355 ления во входном и выходном каналах электролизера и расход расплава с последующим определением выхода потоку по уравнению

5 где 0,56 — обратная величина электро- 10 химического эквивалента хлорида магния, кг/ч.А, расход расплава, кг/ч; сила тока на электролизере, кА; изменение удельного элект. росопротивления электролита, Ом см г, коэффициент изменения удельной электропроводности расплава с изменением концентрации в нем хлорида магния, Ом .см /мас.X.

-4,