Способ удаления солевых настылей в магниевых электролизерах

 

Изобретение относится к цветнойметаллургии, в частности к получению металлического магния и хлора ^ электролизом расплавленных солей. Целью изобретения является снижение времени удаления настыли. Способ включает создан>&« ускоренно-переменного движения электролита над солевой настылью. Устройство вkлючaeт трубу, расширитель с прорезями, трехходовой переключатель и штуцер с заглушкой. Положительный эффект достигается за счет того, что над солевой насыпью создают ускоренно-переменное движение электролита с соотношением периодов в прямом и обратном направлениях, равным 0,15-0,3, предпочтительно 0,2. 2 ил.3 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСГ1УЬЛИН,1), С 25 с у04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОЕ ЕТЕНИЯМ И ОТНРЫтИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н kSTOPCNOMV ЕВИДатИЛЬстам (21) 4740374/02 (22) 25.09.89 (46) 30.01 92 Бюл. и 4 (71) Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат им. 50-летия Октябрьской революции (72) А.И. Харько, Г.И. Алексеев, В.С. Сутюшев, Г.В. Цидвинцев, В.И. Козлова, И.Д. Койбагаров и В.Т. Лукьянов (53) 669.721.72 (088.8) (56) Чертеж flK отд. ЦКТИК 8?829

СБ, 1988. (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ СОЛЕВЫХ HACTblЛЕЙ В ИАГНИЕВЙХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРАХ (57) Изобретение относится к цветной

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к полученио металлического магния и анодного хлора электролизом расплавленных солей.

В процессе эксплуатации электролизеров при низкой температуре и пониженной концентрации хлористого маг= ния при,питании электролизеров карналлитом в углах и на подине сборной ячейки электролизера образуются настыли (закристаллизованные подушки или плиты электролита, снижающие ем-, кость электролизеров и мешающие процеccy).

Образуются настыли также при ведении низкотемпературной технологии электролиза магния при питании хлористым магнием. Как правило, обра, SU„„708932 А1

2 металлургии, в частности к получению металлического магния и хлора электролизом расплавленных солей °

Целью изобретения является сниже" ние времени удаления настыли. Способ включает создание ускоренно-переменного движения электролита над солевой настылью. Устройство включает трубу, расширитель с прорезями, трехходовой переключатель и штуцер с заглушкой.

Положительный эффект достигается за счет того, что над солевой насыпью создают ускоренно-переменное движение электролита с соотношением периодов в прямом и обратном направлениях, равным 0,15-0,3, предпочтительно 0,2. 2 ил. зовавшиеся солевые настыли в сборной ячейке или прекращают циркуляцию электролита в области настыли, мешают или совсем исключают выборку.шлама с подины электролизера, что ведет к снижению технико-экономических показателей, основной из которыхвыход магния по току.

Известны способы разрушения солевых настылей путем изменения состава электролита, повышения температуры электролита до 730 С, механического разрушения и удаления скребками.

Недостатком способа является допущение отклонений от заданного технологического режима электролиза по температуре или составу электролита и медлительность (2-4 сут) процесса размывки настылей, а также трудоем1708932 4 кость способов при удалении настылей скребками.

Известен способ наладки магниевого электролиза, включающий разрушение солевых настылей с подины путем временной установки в одну или нес" колько электролитических ячеек укороченных катодов с образованием между нижней кромкой катода и верхом нас,тыли свободного зазора для прохода потока циркулирующего электролита.

Недостатком данного способа является неприемлемость его для бездиафрагменных электролизеров с боковыми стационарно установленными катодами и большая продолжительность (1-2 суток) процесса размывки настылей.

Известен способ удаления солевых настылей, вклочающий их разрушение в сборной ячейке путем создания дви щения электролита над солевой настылью при заливке расплава в воронку-трубу, установленную на солевую настыль.

Недостатком данного способ являет-. ся длительность процесса размывки (2-3 сут). Как правило, размывку ведут заливкой сырья (карналлита, .хлористого магния), которую осуществля" ют 2 раза в смену или 6 раз в сутки, что недостаточно для ускоренной размывки настыли. Ограниченность частоты заливки сырья не позволяет интенсифицировать процесс размывки настылей. Размываемая поверхность настыли ограничивается площадью основания трубы, установленной на настыль, поэтому для размывки всей настыли, основание трубы необходимо перемещать по ней, что также увеличивает время размывки настыли.

Целью изобретения является снижение времени удаления солевой настыли.

Поставленная цель достигается тем, что в способе удаления солевой настыли циркуляцию электролита осуществляют с реверсом, причем отношение скоростей движения электролита в прямом и обратном направлениях под. держивают равным (3-7) .1.

На фиг.l и 2 показана схема осу" ществления предлагаемого способа.

Сущность cnocoba заключается в следующем.

Для разрушения солевой настыли в сборной ячейке на нее устанавливают трубу 1. Через прорези 2 по периметру расширителя 3 в трубу 1 входит электролит, уровень его достигает

ypoBHR po T c o Ho R÷åé5 ке. Через штуцер 4 в верхней части трубы при помощи известного механиз ма управления подается и отводится в атмосферу сжатый воздух. При пода че сжатого воздуха в трубу он с ускс рением вытесняет часть расплава из трубы через прорези в электролизер, а,при выпуске сжатого воздуха в атмосферу электролит через прорези поступает в трубу, восстанавливая первоначальный уровень электролита в трубе. Таким образом создается циркуляция электролита с реверсом над солевой настылью, что за счет струйного эффекта приводит к ее раз20 мыванию и разрушению.

Установлено, что при соотношении прямой и обратной скоростей движения электролита в трубе менее 3:1 наб-. людается проскок осушенного воздуха или азота, уменьшается скорость потока электролита, направленного в настыль, что приводит к резкому снижению эффекта и увеличению времени размыва °

При соотношении прямой и обратной скоростей движения электролита в трубе более 7:1 установлен эффект интенсивной раэмывки настыли в месте подачи прямого потока и забивания прорезей трубы крупными кусками нас-, 35 тыли, что не дает возможности создать равномерное распределение потока над всей поверхностью и снижает интенсивность процесса в целом.

Пример. Способ был реализован на промышленном магниевом электролизере в сборной ячейке по размывке солевой настыли, образовавшейся на подине электролиэера, для чего

45 иа настыль устанавливали трубу из нержавеющей стали диаметром 150 и длиной 1800 мм. К трубе верхнего торца приваривали заглушку со штуцером.

О 33 мм. Ш гуцер соединяли резиновой трубкой с трехходовым переклочателем

Трубу снабжали квадратным расширителем со стороной основания 250, и высотой 300 мм, вырез зубцов 40 мм, при этом отношение площади основания расширителя к площади настыли составило

55 0,6. К трехходовому переключателю подклочали сжатый осушенный воздух от центральной магистрали и прибор управления, состоящий иэ мембранного г

170"932

Температура электролита, С

Состав электрОЛИТВ мас.В

Время размывки настыли ° мин. Примечание

Скорость прямого движеЙия м/с. Соотноше ние плоСкорость обратного движения, м/с

Способ

Номер приме-. ра щади ос" нования расщирителя к. площади настыли

Предла" КаС1 18 680

ХС1 72

0,15 0,6:1 о,45

МВС О

То же

0,6:! 38

0,6:1 35

0,6:1 80

0,7:1 69

68о

680.2 н

0,75

0,15

0,15

0,15

0,15

3 н

11

1,0

0,3

1,4

Прорези забиваэтся кусками настыли, устройство извлекается из электролнзера для,: .Ф

ОЧИСТКИ И ВНОВЬ устанавливавтся на настыль

68о

680

0,80 о,8о

0,80 о,8о

0,3:1 32

0,5:1 30

0,7:! 35

0,9:1 90

0,15

0,15

0,15

0,15

11

Размыв настыли осуществляется по периметру о 8о с 15 с ! 115

680

Устройство приходится передвигать по масть ли из-за образования локальных зон размыва

Прото" тип о,8о с,15

18 ч

680 исполнительного механизма (МИМ-200) и командного электроприбора (КЭП-l2y), Скорость прямого движения электролита в трубе вниз задается давлением (скоростью и количеством) подаваемого в трубу сжатого воздуха. /1ля регулирования подачи воздуха установлен трехходовой переключатель. Скорость обратного движения электролита в устройстве вверх зависит от высоты электролита в электролизере и относительно постоянна для данного электролизера. Поэтому изменение .соотношения периодов движения электролита, зависит от изменения скорости струи (давления) подаваемого сжатого воздуха в трубу. 8 данном случае соотношение приямой и обратной скоростей равнялось 5:1. При этом время размыв- 2п ки настыли составило t0 мин.

Остальные примеры, подтверждающие достижение поставленной цели, сведены в таблицу.

Реализация предлагаемого способа в сравнении с прототипом позволила сократить время размывки настыли и восстановление оптимальной циркуляции в электролизере почти в 6 раз.

Кроме того, снижены трудозатраты на процесс, механизированы работй по наладке, что приводит к повышению . технико-экономических показателей электролиза в целом. формула изобретения

Способ удаления солевых настылей в магниевых электролизерах, включающий принудительную циркуляцию электролита над солевой настылью в трубе, установленной над настылью, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения времения удаления настыли, циркуляцию электролита осуществляют с реверсом, причем отношение скоростей движения электролита в прямом и обратном направлениях поддерживают ° равным (3-7):!

1708932

4Puzf

Щг8

Составитель А. Алексеев

Техред ц,диац

Корректор А. Обручар (Редактор A. Иаковская, 1

Заказ 407 Тираж, Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина 101