[发明专利]镁电解槽自动连续加料系统及方法

说明书

本发明涉及一种镁电解槽自动连续加料系统及方法，为解决电解质液位波动问题，电解槽设加料抽镁孔和液位计及液下罐，电解槽配连包括智能控制器和多台接续的氯化镁液保温抬包的自动连续加料装置；抬包下面设置抬包重力传感器，抬包上端密封活接抬包自动充氩管阀和气相压力传感器及密封活接插配用于与加料抽镁孔密封插配、下伸至抬包内底部的氯化镁液加料管，液位计和重力传感器及气相压力传感器电连的智能控制器电连控制自动充氩管阀和充排气管延接的充排气管阀；两个加料抽镁孔分别用于加注氯化镁液和抽取液镁或接续加注氯化镁液。具有大幅度减小电解质液位波动，显著提高生产效能及液镁产品质量和延长电解槽寿命，可靠性好的优点。

技术领域

本发明涉及一种镁电解槽加料装置，特别是涉及一种镁电解槽自动连续加料系统及方法。

背景技术

目前，在氯化镁电解生产金属镁和氯气，特别是采用多极电解槽的工业生产中，电解质多为MgCl₂、NaCl和CaCl₂三元电解质进行电解生产。氯化镁的加料方式采用氯化镁抬包向电解槽的集镁室中间歇快速补加熔融氯化镁，如：每天加料6～8次，每次加料2吨左右，每次加料时间3分钟左右。这种加料方式存在以下不足：（1）电解槽中的电解质组份中MgCl₂含量在16%～23%之间变化，使电解过程不稳定；（2）快速加料使沉积在集镁室底部的槽渣（主要镁的氧化物、氮化物及被腐蚀耐火砖颗粒）被卷起，并随着电解质的循环进入电解室，粘附在电极表面造成电极钝化；（3）快速加料使电解槽液位波动太大，一方面会导致空气从加料口吸入造成集镁室表面的液镁的氧化和氮化损失，另一方面还可能导致电解室因液位过高形成电流短路现象。现有的上述加料方式，存在电解槽的电流效率下降，生产效率下降，石墨阳极腐蚀快，生产液镁中杂质含量高的缺陷。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种能大幅度减小电解质液位波动，显著提高生产效能及液镁产品质量和延长电解槽寿命的镁电解槽自动连续加料系统，本发明还提供在该系统上实现的镁电解槽自动连续加料方法。

为实现上述目的，本发明镁电解槽自动连续加料系统是密闭电解槽的集镁室大盖密封设置加料抽镁孔和液位计及向下固接联通用于稳定电解槽液位的液下罐的充排气管，加料抽镁孔供液镁保温抬包抽取液镁、也供氯化镁液保温抬包加注氯化镁液，其特别之处在于电解槽配连包括智能控制器和至少两台前后叠加设置接续使用的氯化镁液保温抬包的自动连续加料装置，进行至少两台并列氯化镁液保温抬包的前后接续向集镁室加料，连续加料的同时由液镁保温抬包根据需要从集镁室抽取液镁；氯化镁液保温抬包下面设置抬包重力传感器或者氯化镁液保温抬包下配设置在电解槽旁的抬包重力传感器，配抬包排气管阀的氯化镁液保温抬包上端密封活接抬包自动充氩管阀和抬包气相压力传感器及密封活接插配用于与加料抽镁孔密封插配、下伸至抬包内底部的氯化镁液加料管，液位计和抬包重力传感器及抬包气相压力传感器电连智能控制器，智能控制器电连控制抬包自动充氩管阀和充排气管延接的充排气管阀；所述加料抽镁孔为至少并列设置的两个，其中一个用于加注氯化镁液时，其余用于抽取液镁或者用于接续加注氯化镁液。具有大幅度减小电解质液位波动，显著提高生产效能及液镁产品质量和延长电解槽寿命的优点。

作为优化，所述充排气管阀为充排气管并列联通的液下罐排气管阀和用于充氩气的液下罐充气管阀，在智能控制器控制下分别用于液下罐的排气和充气；与抬包排气管阀并列的抬包自动充氩管阀和液下罐充气管阀通过管路联通压力氩气站；抬包排气管阀和液下罐排气管阀通过管路联通尾气处理系统。

作为优化，所述加料抽镁孔和抬包重力传感器为分别在集镁室大盖上设置和在电解槽旁设置的至少并列两套；其中一套用于连配前行氯化镁液保温抬包，另外套用于连配接续前行氯化镁液保温抬包加料的后续氯化镁液保温抬包或者用于连配，在前行氯化镁液保温抬包加料时，从集镁室抽取液镁的液镁保温抬包。