УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ РАСПЛАВОВ Российский патент 1998 года по МПК C25C3/04 

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к электролитическому получению магния и хлора в поточной технологической линии.

Уровень техники.

Известен способ транспортировки электролитов для получения магния, в котором оборотный электролит подают в миксер по трубопроводу, заключенному в желоб, а электролит возвращают из миксера в электролизеры по указанному желобу (А.с. 263894 // Открытия. Изобретения. 1970, N 8). Материальные затраты для осуществления указанного способа велики, тепловые потери значительны, способ нетехнологичен, т. к. при выходе из строя трубопровода или желоба неизбежно отключение того и другого одновременно, что приводит к нарушению поточной технологии и существенному снижению показателей.

По совокупности признаков и назначению из известных аналогов наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для транспортировки расплавленных хлоридов по а.с. 259396 (Открытия. Изобретения. 1970, N2), в котором трубопровод смонтирован внутри канала-желоба. По трубопроводу подается оборотный электролит, а по каналу-желобу обогащенный MgCl₂ электролит. Устройство предназначено для снижения расхода электроэнергии за счет использования тепла экзотермической реакции при смешении оборотного электролита с хлоридом магния. Устройство по а.с. 259396 сложно в изготовлении, его невозможно повторно использовать, сравнительно велики затраты на его монтаж и демонтаж.

Заявленное техническое решение направлено на снижение материальных и энергетических затрат при производстве магния и хлора в поточной технологической линии, а сокращение потерь магния и сырья за счет предотвращения их окисления и гидролиза. Это достигается за счет использования устройства для транспортировки расплавов, конструкция которого характеризуется совокупностью существенных признаков:
- трубопровод снабжен концевыми муфтами, которыми он соединен с передаточными каналами, а места их сочленения герметизированы огнеупорной массой;
- трубопровод свободно размещен на опорах в канале-желобе, а пространство между трубопроводом и желобом заполнено теплоизоляционным материалом.

Предлагаемая конструкция устройства позволяет транспортировать расплавы хлоридов и магния по закрытому каналу, что исключает окисление магния и гидролиз хлорида магния, выход магния по току возрастает, удельный расход электроэнергии и сырья снижается, теплоизоляция трубопровода снижает затраты электроэнергии на поддержание заданной температуры электролита в технологической линии. Для повторного использования устройства удаляют огнеупорную массу, трубопровод извлекают, очищают от солей электролита и устанавливают на следующий участок поточной технологической линии. При этом затраты на демонтаж и монтаж транспортных устройств существенно сокращается. При использовании известных транспортных устройств футеровка каналов при их замене полностью демонтируется.

На чертеже показана конструкция устройства для транспортировки расплава при остановке и выводе электролизера из поточной технологической линии. Устройство может быть использовано также в качестве соединительного канала между группами электролизеров, для подачи оборотного электролита в миксер и рафинировочные электролизеры.

Устройство состоит из трубопровода (1) с концевыми муфтами (2), при помощи которых он соединен с переточными каналами (3). Место сочленения муфт с каналами заполнено огнеупорной массой (4). Трубопровод расположен в канале-желобе (5), а пространство между ними заполнено теплоизоляционным материалом (6).

Устройство монтируется и работает следующим образом. В канал-желоб на опоры устанавливают трубопровод с концевыми муфтами. Зазоры между муфтами и футеровкой канала-желоба заполняют огнеупорной массой. Пространство между футеровкой канала-желоба и трубопроводом теплоизолируют. Выводимый из поточной технологической линии, например, на ремонт электролизер N 2 (7) отглушают от потока расплава на входе и выходе разделительной стенкой (8). Разделительные стенки (8) устанавливают также между соединительными каналами и смежными каналами-желобами. После установки разделительных стенок расплав электролита с магнием, выходящий из электролизера N 1, перетекает по соединительному каналу (3) в трубопровод (1), из него по второму соединительному каналу (3) поступает в электролизер N 3 и далее транспортируется по технологической линии. На чертеже движение расплава показано стрелками.

При включении электролизера N 2 в технологическую линию разделительными стенками (9) отглушают переточные каналы между электролизерами N 1 и N 2 и N 2 и N 3 (на чертеже показаны пунктиром), демонтируют разделительные стенки на входе и выходе электролизера N 2 (8), и расплав из электролизера N 1 по соединительному каналу поступает в электролизер N 2, заполняет его, затем по соединительному каналу перетекает в электролизер N 3 и далее по технологической линии.

Высвобожденное устройство для транспортировки расплавов демонтируют: удаляют огнеупорную массу между муфтами и переточными каналами, трубопровод вместе с муфтами извлекают из канала-желоба, желоб очищают от теплоизоляции (засыпки). Трубопровод после очистки от хлоридов готов к повторному использованию на следующем участке поточной технологической линии.

В поточной технологической линии основные потоки магния за счет его окисления и сырья за счет гидролиза MgCl₂ происходят в соединительных каналах. Использование предлагаемого устройства позволяет существенно снизить эти потери, выход магния по току возрастает на 1,0-1,5%, удельный расход сырья снижается на 30 - 50 кг/т магния. Экономия электроэнергии достигается не только за счет повышения выхода магния по току, но и за счет снижения тепловых потерь транспортными устройствами.

Изобретение относится к электролитическому получению магния и хлора в поточной технологической линии. Сущность изобретения заключается в том, что трубопровод снабжен концевыми муфтами, соединяющими его с переточными каналами, а места их сочленения герметизированы огнеупорной массой. Трубопровод размещен на опорах в канале-желобе, пространство между трубопроводом и желобом заполнено теплоизоляционным материалом. Технический результат: снижение материальных и энергетических затрат при производстве магния и хлора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для транспортировки расплавов, включающее в себя трубопровод, канал-желоб и соединительные каналы, отличающееся тем, что трубопровод снабжен концевыми муфтами, соединяющими его с переточными каналами, а места их сочленения герметизированы огнеупорной массой. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубопровод свободно размещен на опорах в канале-желобе, а пространство между трубопроводом и желобом заполнено теплоизоляционным материалом.