[發明專利]一種用于密閉電解槽液位檢測及控制裝置

有效

• 申請號: 201110327795.3
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102337565A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 劉彩霞
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞萬基鈦業有限公司
• 主分類號: C25C7/06
• 分類號: C25C7/06;C25C3/04;C22B34/12
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 王自剛

技術領域

本發明涉及一種有色金屬冶煉裝備領域技術，特別是一種用于密閉電解槽液位檢測及控制裝置。

背景技術

目前工業上生產海綿鈦的主要方法是Kroll法，該方法是首先利用Mg與TiCl₄的還原反應生成Ti，然后通過真空蒸餾除去過量的Mg、反應產物MgCl₂和少量鈦氯化物，最后得到海綿狀的鈦坨。在海綿鈦全流程生產工藝中，利用MgCl₂電解產生Mg和Cl₂，分別將Mg和Cl₂送往還蒸系統和氯化系統循環生產。

電解槽是電解工藝的核心設備，電解槽的工作效率、產品產量及產品質量直接影響海綿鈦的產量和質量。圍繞著提高電解槽電流效率、穩定電解槽產量以及降低電解槽能耗，實施對電解槽液面檢測及控制是保障電解工藝安全實施的重要舉措之一。

根據電解槽工作狀況：工作溫度670℃±20℃；熔鹽介質：MgCl₂—NaCl—CaCl₂等腐蝕性嚴重；液面位于“零點”附近調整范圍較小（5mm內）；槽內工作環境為劇毒腐蝕氣體（Cl₂）；工作過程伴隨每天數次進料/出料等操作；對于液位檢測及控制存在許多困難。

選用接觸式液位計檢測，如：插入式、浮子式等液位計，因介質具有質腐蝕及液位允許波動范圍較小（5mm以內），控制不靈敏，均不能連續和穩定工作；選用非接觸式液位測量工具，如：雷達、感應、紅外輻射、超聲等液位儀，由于電解槽為密閉設備，受到金屬材料、非金屬材料（爐磚）、電解質熔液、金屬熔液、高溫腐蝕氣體（Cl₂）等多種介質影響，以及電解液面允許波動范圍較小、安裝位置局限等條件制約，檢測工具存在敏感性、穩定性差，且成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于密閉電解槽液位檢測及控制的裝置，利用該裝置可以使電解槽液位直接顯示，可在5分鐘內進行控制調節；并能夠說明槽內壓力、液下裝置的壓力狀況。同時可以避免其他液位測量裝置所存在的技術問題，包括：測量儀器易腐蝕受損，工作不穩定、測量不靈敏，數據不準確；現場安裝難度大、成本高等。

為了實現解決上述技術問題的目的，本發明采用了如下技術方案：

本發明的一種用于密閉電解槽液位檢測及控制的裝置，包括液位指示管、壓氣管道、液下罐、氬氣管三通、壓力變送器、壓力表、自動控制通路、手動控制旁路，其中：

液位指示管為一個外接玻璃U型管，U玻璃型管固定在刻度尺上，管內盛水用以指示壓差；液位指示管末端連接一個手動閥門，通過手動閥門進行吹送可隨時獲得平衡氣量的氬氣，以保證液位指示的準確度；

液下罐為完全掩埋在電解質中的儲罐，罐底有通孔，與罐外電解質保持連通；

氬氣管三通位于液下罐的罐體立管上，通過充放氬氣從而控制液下罐中的電解質的量，進而控制電解槽中的電解質液位；

自動控制系統包括：DCS站、電子線路、壓力變送器、電磁閥等電器元件，其功能是實現現場檢測，DCS站通過壓力變送器采集電信號，控制電磁閥開啟程度；調節充、放氬氣的量，達到控制電解槽液位的目的。

?手動控制旁路和自動控制閥并聯，在電解槽加料、出料以及電解槽出現異常等狀況下會引起電解槽液面的大幅波動時，通過現場手動控制氬氣流量，進而控制電解槽中的電解質液位；

壓力表分別安裝在液下罐立管上和液位指示管上方，壓力變送器與壓力表串聯，通過氬氣管道連接于氬氣站。

本發明的一種用于密閉電解槽液位檢測及控制的裝置，所述的閥門、壓力表、壓力變送器等配件均應具備耐熱及防腐性能。

本發明的一種用于密閉電解槽液位檢測及控制的裝置，液位指示管顯示精度不低于20Pa；液下罐壓力顯示精度不低于0.005MPa。

進一步的，本發明的一種用于密閉電解槽液位檢測及控制的裝置，液位指示管壓力范圍為：6000~9800Pa，現場顯示精度為：10Pa；液下罐壓力范圍為：0.01~0.028MPa，現場顯示精度為：0.002?MPa。

所述的U型管為玻璃材質，管內液體為水。

本專利的用于密閉電解槽液位檢測及控制的裝置，工作方式為自動控制和機械控制即手動控制并存，在電解槽非正常工作狀態下，手動控制安全可靠。

采用這種結構的原理在于：