[實(shí)用新型]一種電解質(zhì)熔鹽初晶溫度測定裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220628620.6
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN202928713U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏恒維;楊建紅;劉丹;王成智;張巖巖
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鋁業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01K7/02
• 分類號(hào): G01K7/02
• 代理公司: 中國有色金屬工業(yè)專利中心 11028
• 代理人: 李子健;李迎春

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鋁電解技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電解質(zhì)熔鹽初晶溫度測定裝置。?

背景技術(shù)

電解質(zhì)的初晶溫度是指完全熔融的電解質(zhì)開始析出固相的溫度，初晶溫度決定了電解所用的溫度，它的高低影響電解質(zhì)的揮發(fā)性、流動(dòng)性及金屬與電解質(zhì)的分離、熔鹽的電導(dǎo)率等，可以說初晶溫度是電解質(zhì)最基本、最重要的參數(shù)。在鋁、鎂電解生產(chǎn)過程或其他熔融鹽的應(yīng)用中，為了準(zhǔn)確控制電解溫度，對電解質(zhì)的初晶溫度進(jìn)行精確的測定是非常有必要的。?

初晶溫度的測定方法主要分為靜態(tài)、動(dòng)態(tài)和其他一些非試驗(yàn)性方法。靜態(tài)法是指在一定條件下使試樣在某一溫度下達(dá)到平衡，然后在該溫度下用高溫X射線儀或高溫顯微鏡等研究相的組成和結(jié)構(gòu)，或?qū)⒃嚇芋E冷至室溫，在室溫下進(jìn)行物相分析、結(jié)構(gòu)分析及性質(zhì)的測定來研究相的平衡，從而獲得樣品的初晶溫度；而動(dòng)態(tài)法則是通過體系在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生熱效應(yīng)時(shí)的溫度變化來研究相平衡，從而獲得樣品初晶溫度。動(dòng)態(tài)法可以分為目測法、步冷曲線法和差熱分析法等，非試驗(yàn)性方法主要指熱力學(xué)計(jì)算法。?

國內(nèi)有廠家生產(chǎn)測定電解質(zhì)熔鹽初晶溫度的裝置，其原理是采用步冷曲線進(jìn)行初晶溫度的測定。但現(xiàn)有的設(shè)備測定初晶溫度時(shí)采用自然冷卻，冷卻速度太快，而且沒有對電解質(zhì)進(jìn)行攪拌，因此不可避免的會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)的偏析及過冷現(xiàn)象的發(fā)生，導(dǎo)致測定結(jié)果偏低，一般來說會(huì)偏低2~10℃。一些科研院所及高校采用井式爐進(jìn)行初晶溫度的測定，但大多數(shù)井式爐沒有密封，所使用的石墨坩堝只能使用1~2次，也沒有對電解質(zhì)進(jìn)行攪拌，誤差較大。有少數(shù)研究人員也使用密封的井式爐，并對電解質(zhì)進(jìn)行了攪拌，但一次只能測定一個(gè)電解質(zhì)樣品，而且爐子的拆卸比較麻煩，效率較低。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服克服上述測定裝置的不足，提供一種電解質(zhì)熔鹽初晶溫度測定裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)電解質(zhì)熔鹽初晶溫度的快速、準(zhǔn)確測定。?

上述目的是通過下述方案實(shí)現(xiàn)的：?

一種熔鹽電解質(zhì)初晶溫度測定裝置，其特征在于，所述溫度測定裝置包括密封的箱式電阻爐，在該箱式電阻爐的爐膛底部有1~6個(gè)固定石墨坩堝的凹槽，在凹槽內(nèi)放置1~6個(gè)石墨坩堝；從所述箱式電阻爐頂部的密封爐蓋上插入測溫?zé)犭娕己蛿嚢璋?，該測溫?zé)犭娕己蛿嚢璋舨迦氲剿鍪釄逯校⑶颐總€(gè)所述石墨坩堝對應(yīng)一根熱電偶和一根攪拌棒；從所述箱式電阻爐頂部的密封爐蓋插入一根剛玉管。

根據(jù)上述的溫度測定裝置，其特征在于，所述箱式電爐可升降，或者攪拌棒及熱電偶可以升降。?

根據(jù)上述的溫度測定裝置，其特征在于，所述攪拌棒的攪拌速度為100~400轉(zhuǎn)/分鐘。?

根據(jù)上述的溫度測定裝置，其特征在于，所述攪拌棒的下端通過螺紋和石墨質(zhì)的攪拌頭連接。?

根據(jù)上述的溫度測定裝置，其特征在于，所述攪拌棒、通入保護(hù)氣氛的剛玉管及熱電偶和密封爐蓋的交匯處使用密封爐蓋上的管接頭及卡套進(jìn)行密封。?

根據(jù)上述的溫度測定裝置，其特征在于，所述測溫?zé)犭娕嫉妮敵鲂盘?hào)連接到測溫表和計(jì)算機(jī)。?

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型的測溫裝置可以準(zhǔn)確、快速測定電解質(zhì)的初晶溫度。?

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的初晶溫度測定裝置結(jié)構(gòu)示意圖。?

具體實(shí)施方式

使用步冷曲線法測定電解質(zhì)的初晶溫度，在降溫過程中對電解質(zhì)進(jìn)行攪拌，攪拌速度為100~400轉(zhuǎn)/分鐘，以消除電解質(zhì)的溫度梯度，電解質(zhì)的降溫速度為1~4℃/分鐘，這樣可以防止電解質(zhì)的偏析及過冷現(xiàn)象的發(fā)生。測溫?zé)犭娕?為S型或者K型熱電偶，使用高溫合金套管或者SiC套管保護(hù)，并直接伸入電解質(zhì)中，以確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確，通過測溫表及計(jì)算機(jī)采集并記錄測溫?zé)犭娕嫉臏囟刃盘?hào)，從而得出步冷曲線并確定電解質(zhì)的初晶溫度。?

使用密封的箱式電爐進(jìn)行測定，箱式電爐中可以一次放置1~6個(gè)石墨坩堝7。這樣可以一次測定1~6個(gè)電解質(zhì)樣品，提高測定的效率?？梢陨迪涫诫姞t，或者升降攪拌棒3及熱電偶1，這樣初晶溫度測定結(jié)束后打開箱式電爐的前門就可以方便的把石墨坩堝取出。攪拌棒3的下端通過螺紋和石墨質(zhì)的攪拌頭9連接。?

箱式電爐的爐膛為耐火材料5制成，爐膛底部有1~6個(gè)固定石墨坩堝7的凹槽，便于石墨坩堝7的定位及固定。箱式電爐的爐殼10使用不銹鋼或者鋼鐵材質(zhì)，并進(jìn)行密封，箱式電爐的前門使用耐熱橡膠圈進(jìn)行密封，使用冷卻水或者風(fēng)扇降溫。箱式電爐的發(fā)熱體可以為硅碳棒、硅鉬棒或者電阻絲。?