Способ контроля технологического режима магниевого электролизера поточной линии Советский патент 1990 года по МПК C25C7/06 

Датчики представляют собой электроды 10 из графитовых стержней диа- мергром 3-5 мм, в которые вмонтированы токоподводы 11. Боковые поверхнос- ти электродов экранированы алундовы- ми трубками 12. Электроды вмурованы по центру в одну из боковых стенок переточного канала 13 на строго фиксированном расстоянии друг от друга в пределах 100-300 мм.

Сущность способа заключается в сле .

В реальных условиях за короткие интервалы времени, когда совершаются измерительные процедуры, основные физико-химические свойства расплава, включающие состав электролита, темпе- рвтуру, скорость циркуляции электролита, скорость потерь металла, оста- ются постоянными. Основные изменения процесса осуществляются за счет изменения концентрации хлористого магния и протекания электрохимического процесса.

Если учесть что потери магния, в основном, связаны с его взаимодействием с хлором с образованием хлорида магния, то изменение концентрации последнего пропорционально производи- тельности ванны по магнию. Известно, что при постоянстве состава электролита его удельная электропроводность ,следовательно ;электросопротивление очень сильно зависит от концентрации хйорида магния, особенно в области концентрации 5-20 мас.%.

Величина массы магния, выделяющегося на катоде, определяется по закону Фарадея

тм| К ,

где К - электрохимический эквивалент хлорида магния; Ј - время электролиза, с-, I - ток серии, кА; Ч - выход по току,%, с другой стороны

m

1/П

- Q (,н - ,к)

гя-е См.н.,начальная и конечная концентрации в электролите.

Изменение концентрации MgClг в рас плаве связано с изменением электропроводности расплава:

,k

Af

MifClt

Таким образом, при постоянстве всех прочих условий: температура,рас

5 0 5

Q

5

0

5

0

,

5

ход расплава и т.д., определение изменения электросопротивления расплава на входе и выходе электролизера однозначно отражает величину производительности электролизера и, соответственно, выход по току.

Способ реализуется следующим образом.

По команде вычислительного устройства 5 опрашиваются датчики 7 во входном и выходном каналах контролируемого электролизера, датчики 8 и 9 расхода расплава и силы тока. По показаниям датчиков по формуле определяется выход по току у данного электролизера.

Так, например, величины сопротивления расплава во входном и выходном каналах электролизера соответственно составляют 10140 и 7520 Ом, т.е. изменение сопротивления составляет 2620 Ом. Сила тока серии 120 кА, расход электролита в электролизер 5 т/ч. Коэффициент А, определенный экспериментальным путем, равен 0,018 , постоянная датчика равна . Тогда выход по току,рас- читанный по предлагаемой формуле, составляет 79,2%, показания химического анализа 79,28%.

Использование предлагаемого способа позволяет непрерывно получать информацию о выходе по току в электролизере, оперативно контролировать состояние электролизера (время одного измерения составляет 5-10 с вместо 1,5- 2 ч при химанализе). Проведение измерений практически не требует затрат труда, чем высвобождается химлабора- тория от анализов на хлористый магний. Кроме того, возможно оперативное управление процессом получения магния путем своевременной корректировки состава электролита и других технологических параметров и, тем самым, повышение выхода по току.

Формула изобретения

Способ контроля технологического режима магниевого электролизера поточной линии, включающий определение тока серии, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности и снижения трудоемкости контроля технологического режима, дополнительно осуществляют изменение величины разности удельного электросопротив51569355

ления во входном и выходном каналах электролизера и расход расплава с последующим определением выхода по току по уравнению

U-°,5б 9-Y-- z,

где 0,56 - обратная величина электро- ,п химического эквивалента хлорида магния, кг/ч А;

- расход расплава, кг/ч;

- сила тока на электролизере, кА

- изменение удельного электросопротивления электролита, ;

- коэффициент изменения удельной электропроводности расплава с изменением концентрации в нем хлорида магния, Ом см /мас.%.

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к электролизу расплавленных солей, и может быть использовано для контроля технологических режимов магниевых электролизеров, работающих в поточной линии. Целью изобретения является повышение оперативности и снижение трудоемкости. В основу способа положена зависимость разности удельного электросопротивления во входном и выходном каналах электролизера от изменения концентрации хлористого магния, которые влияют на производительность электролизера. Производительность электролизера вычисляют по результатам измерения электросопротивления по формуле *98N_т=0,56 Q^.Δρ/J^.A%, где 0,56 - обратная величина электрохимического эквивалента хлорида магния, кг/ч^.А

Q - расход расплава, кг/ч

J - сила тока на электролизере, кА

Δρ - изменение удельного сопротивления электролита, Ом^-1.см^-1

A - коэффициент изменения удельной электропроводности расплава с изменением концентрации в нем хлорида магния, Ом^-1.см^-1/мас.%. 2 ил.

Фиг./

12 13