СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРИСТОГО МАГНИЯ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ МАГНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА Российский патент 2003 года по МПК C25C7/06 G01N25/06 

Описание патента на изобретение RU2204630C1

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при электролитическом производстве магния.

При электролитическом получении магния из хлоридных расплавов, осуществляют систематический контроль температуры электролита и концентрации хлорида магния в расплаве поскольку эти параметры процесса оказывают определяющее влияние на технологические показатели процесса.

По существующим технологическим регламентам получения магния электролизом для регулирования технологического режима 3-4 раза в сутки измеряют рабочую температуру электролита с помощью переносной хромель-алюмелевой термопары и милливольтметра, отбирают пробы электролита и передают в химическую лабораторию для анализа на содержание хлористого магния (А.И.Иванов, М. Б.Ляндрес, О.В.Прокофьев "Производство магния", М., Металлургия, 1979 г., стр. 320). Этот способ и используемые приборы являются ближайшим аналогом изобретения.

Недостатком известного способа определения содержания хлористого магния в электролите является длительный промежуток времени между отбором пробы и получением результата анализа, составляющей несколько часов и, следовательно, невозможность оперативного регулирования технологического режима.

Технической задачей изобретения является определение содержания хлористого магния в электролите в течение 3-5 минут после отбора пробы электролита.

Поставленная задача решается тем, что для определения содержания хлористого магния в электролите магниевого электролизера отбирают пробу электролита, измеряют рабочую температуру пробы и снимают кривую охлаждения электролита с определением температуры ликвидуса электролита, при этом содержание хлористого магния определяют по формуле:

где С - содержание хлористого магния, %;
С0 - содержание хлористого магния при температуре ликвидуса электролита, принятой за точку отсчета, %;
Тл - температура ликвидуса электролита, oС;
Тл.0 - температура ликвидуса электролита, принятая за точку отсчета, oС;
К - коэффициент, определяемый по тройной диаграмме плавкости KCl-NaCl-MgCl2 в зависимости от соотношений KCl:NaCl и характеризующий степень зависимости температуры ликвидуса электролита от содержания хлористого магния, oС/%.

Устройство для определения содержания хлористого магния в электролите магниевого электролизера содержит пробоотбойник, снабжено термопарой, электронным блоком для анализа скорости охлаждения пробы электролита, шкалой-индикатором и автономным источником питания, при этом термопара размещена в пробоотбойнике, а электронный блок и шкала-индикатор объединены единым корпусом.

На чертеже показана блок-схема устройства для определения содержания хлористого магния в электролите магниевого электролизера.

Способ определения содержания хлористого магния в электролите магниевого электролизера основан на измерении температуры пробы электролита в процессе ее естественного охлаждения и кристаллизации с помощью малоинерционной термопары. Когда при охлаждении электролита достигается температура ликвидуса за счет выделения теплоты кристаллизации скорость падения температуры замедляется и на кривой охлаждения появляется перегиб. Содержание хлористого магния связано с точкой ликвидуса монотонной обратной зависимостью, параметры которой определяются содержанием компонентов электролита.

Устройство для определения содержания хлористого магния в электролите магниевого электролизера состоит из пробоотборника 1, термопары 2, несущей арматуры 3, рукоятки оператора с размещенным внутри ее блоком термостатирования 4, электронного блока 5, шкалы-индикатора 6 и источника автономного питания постоянным током 7.

Оператор отбирает пробоотборником 1 пробу электролита. Электронный блок фиксирует температуру электролита, полученную через термопару 2, фиксирует значения температуры электролита через заданный интервал времени и заносит в оперативную память. Одновременно, электронный блок анализирует характер получаемой температурной кривой с целью выявления максимальной точки перегиба. При выявлении точки перегиба кривой эта точка фиксируется как температура ликвидуса электролита и электронный блок, исходя из заданных ему значений коэффициентов "К", "С0" и "Тл.0" выдает на шкалу-индикатор содержание хлористого магния в процентах.

Пример выполнения способа
Поверхность электролита в ванне очищают от плавающего слоя магния и погружают в электролит пробоотборник с размещенной в нем термопарой. В течение 30-40 секунд отслеживают по отсчетному устройству значение температуры до установления неизменного ее показания. Когда температура стабилизировалась, включают электронный блок в режим запоминания кривой охлаждения и извлекают пробоотборник из электролита. Держа пробоотборник на весу в неподвижном состоянии, охлаждают его до температуры ниже температуры ликвидуса. При достижении температуры ликвидуса прибор подает световой или звуковой сигнал. На шкале прибор показывает содержание хлористого магния в электролите в процентах.

Пример вычисления содержания хлористого магния по формуле при заданных значениях:
Тл.0 = 643,
С0 = 10,
К = 4,91,
- для Тл = 663,7, С = 10-(663,7-643)/4,91 = 5,8%;
- для Тл = 643, С = 10-(643-643)74,91 = 10%;
- для Тл = 623,8, С = 10-(623,8-643)/4,91 = 13,9%.

Результаты измерения концентрации хлористого магния приведены в таблице.

Изобретение позволяет получать результаты анализа содержания хлористого магния в электролите конкретного электролизера в течение нескольких минут. Достоверность полученных результатов в пределах 0,1-0,2%.

Похожие патенты RU2204630C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ В ПОТОЧНОЙ ЛИНИИ 2002
  • Лебедев О.А.
  • Щеголев В.И.
  • Шкуряков Н.П.
  • Брусаков И.Ю.
  • Ларионов А.А.
  • Трошкин В.А.
  • Олесова И.Н.
RU2238350C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ И ХЛОРА ИЗ РАСТВОРОВ ХЛОРИСТОГО МАГНИЯ, СОДЕРЖАЩИХ ХЛОРИСТЫЙ АММОНИЙ 2001
  • Щеголев В.И.
  • Татакин А.Н.
  • Безукладников А.Б.
  • Краюхин А.Б.
RU2200704C2
ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАГНИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ ИЗ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ В ЭТОЙ ЛИНИИ 1996
  • Резников И.Л.
  • Абрамова Л.Н.
  • Щеголев В.И.
  • Татакин А.Н.
RU2107113C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ ИЗ СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО СУЛЬФАТЫ 1996
  • Резников И.Л.
RU2095481C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ ИЗ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ЧЕРЕЗ АММОНИЕВЫЙ КАРНАЛЛИТ 1998
  • Щеголев В.И.
  • Татакин А.Н.
  • Безукладников А.Б.
RU2136786C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ОКСИДНОГО МАГНИЙСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ К ЭЛЕКТРОЛИЗУ 2001
  • Щеголев В.И.
  • Шаяхметов Багдат Мухаметович
  • Татакин А.Н.
  • Краюхин А.Б.
  • Безукладников А.Б.
  • Матвеев В.И.
  • Сандлер Г.Ю.
  • Чикоданов Александр Иванович
RU2200705C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ 1999
  • Резников И.Л.(Ru)
  • Щеголев В.И.(Ru)
  • Абрамова Л.Н.(Ru)
RU2158787C2
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ И ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2005
  • Татакин Александр Николаевич
  • Чесноков Александр Сергеевич
RU2293801C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ И ХЛОРА И ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1999
  • Татакин А.Н.
  • Щеголев В.И.
  • Чесноков А.С.
  • Свалов Г.Н.
  • Забелин Игорь Всеволодович
  • Девяткин Владимир Николаевич
RU2168563C2
ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАГНИЯ И ХЛОРА 1992
  • Зуев Н.М.
  • Рябухин Ю.М.
  • Забелин И.В.
  • Мельникова Г.В.
  • Нуртаев А.С.
  • Сизоненко А.М.
  • Елюбаев Н.К.
  • Николаев М.М.
  • Жданов Д.Е.
RU2048613C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 204 630 C1

Реферат патента 2003 года СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРИСТОГО МАГНИЯ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ МАГНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Изобретение относится к цветной металлургии и используется при электролитическом производстве магния. Способ определения содержания хлористого магния в электролите магниевого электролизера включает отбор пробы электролита. Измеряют рабочую температуру пробы и снимают кривую охлаждения электролита с определением температуры ликвидуса электролита. Содержание хлористого магния определяют по формуле: С=С0-((Тл - Тл.0)/К), где С - содержание хлористого магния, %; С0 - содержание хлористого магния при температуре ликвидуса электролита, принятой за точку отсчета, %; Тл - температура ликвидуса электролита, oС; Тл.0 - температура ликвидуса электролита, принятая за точку отсчета, oС; К - коэффициент, определяемый по тройной диаграмме плавкости KCl-NaCl-MgCl2 в зависимости от соотношений KCl:NaCl и характеризующий степень зависимости температуры ликвидуса электролита от содержания хлористого магния, oС/%. Устройство для определения содержания хлористого магния в электролите магниевого электролизера содержит пробоотборник. Устройство снабжено термопарой, электронным блоком для анализа скорости охлаждения пробы электролита, шкалой-индикатором и автономным источником питания. Термопара размещена в пробоотборнике и соединена с электронным блоком. Электронный блок соединен со шкалой-индикатором и автономным источником питания. Электронный блок и шкала-индикатор объединены единым корпусом. Изобретение позволяет определить содержание хлористого магния в электролите в течение 3-5 мин после отбора пробы. 2 с.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Формула изобретения RU 2 204 630 C1

1. Способ определения содержания хлористого магния в электролите магниевого электролизера, включающий отбор пробы электролита, отличающийся тем, что измеряют рабочую температуру пробы и снимают кривую охлаждения электролита с определением температуры ликвидуса электролита, при этом содержание хлористого магния определяют по формуле

где С - содержание хлористого магния, %;
С0 - содержание хлористого магния при температуре ликвидуса электролита, принятой за точку отсчета, %;
Тл - температура ликвидуса электролита, oС;
Тл.0 - температура ликвидуса электролита, принятая за точку отсчета, oС;
К - коэффициент, определяемый по тройной диаграмме плавкости KCl-NaCl-MgCl2 в зависимости от соотношений KCl: NaCl и характеризующий степень зависимости температуры ликвидуса электролита от содержания хлористого магния, oС/%.
2. Устройство для определения содержания хлористого магния в электролите магниевого электролизера, содержащее пробоотборник, отличающееся тем, что оно снабжено термопарой, электронным блоком для анализа скорости охлаждения пробы электролита, шкалой-индикатором и автономным источником питания, термопара размещена в пробоотборнике и соединена с электронным блоком, а электронный блок соединен со шкалой-индикатором и автономным источником питания, при этом электронный блок и шкала-индикатор объединены единым корпусом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2204630C1

ИВАНОВ А.И
и др
Производство магния
- М.: Металлургия, 1979, с.320
Способ контроля концентрации хлористого магния в расплаве электролита 1980
  • Гончаренко Олег Григорьевич
  • Ржепковский Николай Владимирович
  • Черномордик Михаил Бенционович
  • Рябухин Юрий Михайлович
  • Лидерман Владимир Исакович
  • Сабуров Владимир Федорович
SU901365A1
Устройство для определения содержания углерода в металле 1991
  • Намазбаев Тлеухан Серикбаевич
  • Медведев Яков Вениаминович
  • Тусупбеков Бахты Калиевич
  • Шандер Юрий Эвальдович
  • Курипка Геннадий Андреевич
SU1781307A1
Способ получения непредельных углеводородов и синтез-газа 1987
  • Рустамов Муса Исмайлович
  • Гусейнова Азада Джабраиловна
  • Мурадов Назим Зияддин Оглы
  • Мирзаева Людмила Мусаевна
SU1461756A1
US 3766772 A, 23.10.1973
DE 2937773 A1, 27.03.1980
Устройство вертикального перемещения 1975
  • Ивкин Артур Михайлович
  • Петров Леонид Николаевич
  • Полищук Нина Федосеевна
SU529074A1

RU 2 204 630 C1

Авторы

Лебедев О.А.

Щеголев В.И.

Шкуряков Н.П.

Татакин А.Н.

Брусаков И.Ю.

Ларионов А.А.

Трошкин В.А.

Даты

2003-05-20Публикация

2001-12-28Подача