Устройство для слива осветленного расплава солей

 

иц 568446

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.06.75 (21) 2148570/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 02.12.77 (51) М. Кл.2 В OID 21/10

С 02С 1/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.035.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. П. Зезянов, А, Г. Голов и Л. Н. Голубева (71) Заявители Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт титана и Запорожский титано-магниевый комбинат (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛИВА ОСВЕТЛЕННОГО РАСПЛАВА

СОЛЕЙ

Изобретение относится к металлургии магния, в частности к технологии подготовки расплавов хлормагниевых солей для электролиза.

Технология подготовки расплава для электролиза, например, карналлита, слагается из плавления при 480 — 520 С предварительно обезвоженного твердого карналлита, последующего хлорирования при 750 — 800 С и отстоя расплава от шлама. Процесс осуществляется в хлораторах, соответственно состоящих из плавильника, двух камер хлорирования и миксера-отстойника (1). В миксере-отстойнике расплав карналлита очищается от взвеси твердых частиц, в основном окиси магния, путем отстоя шлама. Миксер представляет собой футерованную ванну прямоугольного сечения, оборудованную сливной лентой, расположенной горизонтально ниже уровня подины, которая выполнена наклонной в сторону летки.

Летка через подину соединена с объемом миксера вертикальным каналом с матрицей, в которой установлена надставка с пробкой и штоком для слива расплава. Запорное устройство позволяет при сливе расплава открывать пробку, а при необходимости слива шлама поднимать надставку вместе с пробкой и сливать шлам до уровня подины. Надставка высотой 1200 — 1500 мм выполняст роль шламоотделителя или декантатора. Расплав из хлорирующей камеры поступает в ванну миксера через окно, расположенное в противоположной сте нке относительно летки и выше у ровня расплава в миксере.

Миксер-отстойник работает практически в непрерывном режиме при периодическом сливе расплава в ковши для транспортировки, т. е. по существу в протоке. Однако благодаря относительному расположению сливной летки и окна, через которое расплав поступает в мик10 сер, основная масса частиц окиси магния успевает оседать на подину миксера в виде шлама ниже уровня слива расплава. Шлам сливают по мере его накопления до уровня высоты шламоотделителя.

15 В указанном режиме работы миксер, когда расплав поступает в миксер непрерывно, а слив производится периодически и нерегулярно, происходит колебание уровня расплава в миксере во времени. Соответственно измене20 нию градиента концентрации окиси магния по высоте столба расплава изменяется и содержание окиси магния в сливаемом расплаве, что отрицательно сказывается на работе электролизеров. Увеличение производительности

25 хлоратора, а следовательно и миксера отстойника также связано с увеличением содержания окиси магния в сливаемом расплаве. В том и другом случае снижается степень очистки расплава и эффективности работы миксера, 30 Повышение степени очистки и снижения со568446 держания окиси мапшя в ра nëавс можпо добиться посредством слива расплав» путем дскантации, т. е. постоянного сл!!и!! !!з миксера только поверхностного слоя расплава. В условиях высокой температуры прп существующей конструкции миксера и с !!!!и!!ого устройства реализация п р инц!!па дека нтацпи связана с рядом технических трудностей.

Известна конструкция устройства для изменения уровня слива из сгустителя, выполненного в виде трубки, разделенной на две полости неподвижной вертикальной перегородкой, отверстие которой перекрыто посредством подвижной пластины (21. 11ринцпп этого устройства использован для декаптации расплава из миксера при изменяющемся уровне расплава. 1lри этом было учтено, что применительно к миксеру подвижная пластина или заслонка позволила бы регулировать уровень слива только наполовину максимальной высоты столба расплава в миксере. Для регулирования уровня слива расплава до уровня шламоотделителя потребовалась бы установка пяти подвииных од на относительно другой заслонок, что значительно услож!!ило бы конструкцию устройства. Этим же недостатком обладают декантаторы телескопического типа.

С целью повышения эффективности работы миксе ров-отстойников с нижним сливом расплава шлама путем обеспечения отвода осветлен!ного распла<ва с разных уровней пр сдлагается устройство, выполнепое в виде двух коаксиально расположенных труб с окнами, одна из которых свободно вращается относительно другой, при этом наружная труба имеет вертикальное окно в виде прорези по всей дли. не трубы, а окна внутреннси трубы размещены по винтовой линии, ограниченной высотой окна наружной трубы. Устройство монтируется внутри миксера-отстойника вместо надставки-шламоотделителя .соосно вертикальному канату сливной летки.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из внешней трубы 1 с вертикальным окном 2, которая носа кена на внутреннюю трубу 3. Зазор между трубами должен позволять свободное вращение внешней трубы относительно внутренней. Труба 1 посредством стяжек 4 соединена с трубчатым штоком 5, Внутренняя труба 3 оборудована окнами 6, последовательно расположенными по винтовой образующей на высоту вертикального окна 2 внешней трубы 1. Нижним концом труба 3 неподвижно соединена с вкладышем 7, который вставляется в матрицу сливной летки. На уровне вкладыша труба 3 оборудована окнами 8 для слива шлама. Через трубчатый шток 5 проходит запорпый шток 9 с пробкой, которая перекрывает слпвное отверстие во вкладыше 7. Трубчатый шток 5 соединен с поворотно-подъемным устройством, позволяющим производить фиксированный поворот и подъем трубы 1. Запор!!ьп! шток 9

65 так>!;е сосди!!с!! с меха!!пзмом подъема и опускашгя шток» вместе с пробкой.

Устройство работает следующим образом.

Ьо время заполнения миксера расплавом слпипос отверстие во вкладыше 7 перекрыто пробкой штока 9, а окно 2 трубы 1 совмещено с верхним окном трубы 3. Для слива расплава с любого уровня заполнения миксера путем поворота штока 5 окно 2 трубы 1 совмещается с соответствующим окном 6 трубы 3, расположенным на уровне поверхностного слоя расплава, и открывается сливное отверстие вкладыша 7. Ilo мере снижения или повышения уровня расплава поворот штока 5 позволяет изменить уровень слива через соответствующее окно трубы 3, т. е. осуществить постоянный слив только поверхностного слоя расплава. Г1ри постоянной площади миксера и данном объеме ковша для разового слива можно рассчитать необходимую высоту и количество окон в трубе 3. Слив шлама производится через окно 8 путем поднятия трубы 1 посредством штока 5 с последующим открытием пробки во вкладыше 7. 11ри выходе из строя устропство извлекается из миксера вместе с вкладышем и заменяется новым.

Эффективность применения устройства слагается из двух факторов. 11ри работе миксеров-отстойников в интенсифициров аннам режиме с прогревом расплава непосредственно в миксере необходимо значительное время для освстлсния расплава до уровня шламоотделителя. Использование устроиства позволяет вести декантацию расплава по мере его осветления, т, е. при периодическом сливе в ковши время на отстой резко сокращается. Декантация при существующем градиенте концентрации окиси магния по высоте столба расплава позволяет снизить содержание окиси магния в сливаемом расплаве, т. е. повысить степень очистки расплава, что должно привести к улучшению технологических показателей работы электролизеров.

Формула изобретения

Устройство для слива осветленного расплава солей, преимущественно карналлита, из отстойников, состоящее из двух коаксиально расположенных труб с окнами, наружная из которых снаожена штоком с приводом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, целью повышения эффективности работы отстойников с нижним сливом расплава шлама путем обеспечения отвода осветленного расплава с разных уровней, окно наружной трубы выполнено в виде вертикальной прорези по длине трубы, а окна внутренней трубы размещены по винтовой липин, ограниченной высотой окна нару кной трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Эйдензон М. А. Магний. M., «Металлург!!я», 19б9.

2. Лвторское свидетельство № 292694, кл.

В 01D 21/24, 15.01.71.

568446

Составитель Е. Скосырева

Техред М. Семенов

Редактор Е. Хорина

Корректор Л. Котова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2408/! Изд. № 853 Тираж 947 Подписное

f1Ï0 Государственного комитета Совета Министров CCCP по делам изобретений и открытий! !3035, Москва, 3С,-35, Рауьвская паб., д. 4/5