[發(fā)明專利]一種溫度與液位聯(lián)合調節(jié)裝置及應用該裝置的鎂電解槽

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710521742.2
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107287619B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 王麗娟;黃燕峰;王剛
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞萬基鈦業(yè)有限公司
• 主分類號: C25C3/04
• 分類號: C25C3/04;C25C7/06;C25C7/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 魏新培

一種溫度與液位聯(lián)合調節(jié)裝置及應用該裝置的鎂電解槽，鎂電解槽的內(nèi)部設有溫度與液位聯(lián)合調節(jié)裝置，該裝置包括密封設置的筒體，筒體內(nèi)設有相互獨立的溫度調節(jié)腔和液位調節(jié)腔，液位調節(jié)腔位于溫度調節(jié)腔內(nèi)部，筒體的下部設有貫通液位調節(jié)腔與所述的中心腔室的排液管，筒體的上部設有與液位調節(jié)腔貫通的連接管，通過連接管向液位調節(jié)腔內(nèi)充入或排出氣體，液位調節(jié)腔中盛放的電解質對應地從排液管流向中心腔室或返流；所述的筒體的兩端分別設有進氣管和排氣管，進氣管和排氣管均與溫度調節(jié)腔連通。本發(fā)明利用一個裝置將溫度和液位調節(jié)功能合并在一起，將換熱器和液位控制裝置合二為一，節(jié)約設備制造費用，使用壽命長；能夠提高電解槽的電流效率。

技術領域

本發(fā)明涉及海綿鈦生產(chǎn)技術領域，具體涉及一種溫度與液位聯(lián)合調節(jié)裝置及應用該裝置的鎂電解槽。

背景技術

在海綿鈦全流程生產(chǎn)工藝中，利用海綿鈦的副產(chǎn)品MgCl₂，使用電解槽生產(chǎn)金屬鎂（Mg）和氯氣（Cl₂），其中Mg能夠用于還蒸系統(tǒng)作鈦還原，Cl₂送往氯化系統(tǒng)生產(chǎn)TiCl₄。

鎂電解是海綿鈦全流程生產(chǎn)工藝的關鍵環(huán)節(jié)之一，電解槽是鎂電解工藝的核心設備，電解槽槽溫控非常重要，因為電解的溫度影響熔融電解質的導電度、初晶溫度、密度、黏度、表面張力等物理化學性質。為使鎂保持熔融狀態(tài)，電解溫度應比鎂的熔點高，但是溫度太高，電流效率下降、熔體蒸發(fā)損失大、熱損失增加，操作條件惡化；溫度太低，電解質的黏度相對較高，不利于氯、鎂、渣與電解質分離，影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質量。電解溫度一般比鎂的熔點高10~30℃，比電解質的初晶溫度高50~70℃。

電解的溫度還直接影響到電解槽的電流效率，在氯化鎂電解過程中，隨著氯化鎂的電解消耗，電解槽液位會隨之降低；隨著氯化鎂的加入，電解槽液位會隨之升高，電解槽液位過高或過低，都會導致電流效率下降。因此，合理的調節(jié)電解槽液位，將電解槽的液位控制住標準液位水平，就必須依靠一個液位調節(jié)裝置，通過調節(jié)液位調節(jié)裝置中的熔體量來控制電解槽的液位。

圍繞著提高電解槽電流效率、穩(wěn)定電解槽產(chǎn)量以及降低電解槽能耗，實施對電解槽液位控制，是保障電解工藝安全實施的重要舉措。根據(jù)電解槽工作狀況：電解槽中電解質液面位于“零點”附近，調整范圍較小（±5mm內(nèi)）；工作過程中，伴隨每天數(shù)次進料/出料等操作，要不斷對電解槽液位控制裝置充氬或排氣。目前使用的電解槽液位控制裝置在使用過程中，隨著充氬和排氣，電解槽液位控制裝置上部焊縫腐蝕開裂導致該裝置不能保持壓力，不能對電解槽液位進行調節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種溫度與液位聯(lián)合調節(jié)裝置；本發(fā)明的目的之二是提供一種鎂電解槽，該鎂電解槽利用溫度與液位聯(lián)合調節(jié)裝置，同時實現(xiàn)液位和溫度控制的功能。

本發(fā)明為實現(xiàn)目的之一所采用的技術方案為：一種溫度與液位聯(lián)合調節(jié)裝置，包括密封設置的筒體，筒體內(nèi)設有相互獨立的溫度調節(jié)腔和液位調節(jié)腔，液位調節(jié)腔位于溫度調節(jié)腔內(nèi)部，筒體的下部設有貫通液位調節(jié)腔與外界的排液管，筒體的上部設有與液位調節(jié)腔貫通的連接管，通過連接管向液位調節(jié)腔內(nèi)充入氣體，液位調節(jié)腔中盛放的液體從排液管流出；所述的筒體的兩端分別設有進氣管和排氣管，進氣管和排氣管均與溫度調節(jié)腔連通。

本發(fā)明中，所述的筒體包括內(nèi)筒體以及套設在內(nèi)筒體外部的外筒體，內(nèi)筒體和外筒體同軸設置，且內(nèi)筒體和外筒體的兩端均密封連接有端頭堵板，使內(nèi)筒體的內(nèi)部形成所述的液位調節(jié)腔，內(nèi)筒體外壁與外筒體內(nèi)壁之間形成所述的溫度調節(jié)腔。

進一步地，筒體上設有若干貫通內(nèi)筒體與外筒體的排液孔，所述的排液管密封安裝在排液孔中。

本發(fā)明中，進氣管和排氣管均設在外筒體的上部，且進氣管和排氣管的上端均設有連接法蘭進氣管的連接法蘭上安裝有彎管Ⅰ，彎管Ⅰ的末端安裝有換熱風機。