Агрегат для рафинирования расплава от твердых взвесей Советский патент 1981 года по МПК F27B3/08 C25C3/04 

1

Изобретение относится к цветнойметаллургии, а именно к производству магния электролитическим способом.

Известно несколько конструкций агрегатов для подготовки хлормсшниевого сырья к электролизу. Наиболее распространенными являются хлораторы и СКН .

Однако эти агрегаты работают в периодическом режиме, не обеспечивают достаточно глубокой очистки расплава от примесей и не могут быть использованы в составе поточных линий.

Известен агрегат для рафинирования расплава от твердых взвесей, включающий отстойные камеры, перегородки с выполненнырли в них переточныщл каналами, устройства для ввода и з даления расплава. В данном гшпарате предприняты попытки уменьшить перемешивание расплава и износ анодов, свойственные традиционным ап-паратам. Усоверяиенствованный треккамерный агрегат включает камеру смешивания сырья с оборотным электролитом, камеру отстаивания твердых взвесей и камеру электролитического рафинирования, разделенные перегородками с переточными окнами.

Для более эффективной очистки предусмотрено увеличение длины пути расплава в межэлектродном пространстве и интенсивное перемешивание : расплава во время его электролитического рафинирования. С этой же целью расплав вводится в камеру для электролитического рафинирования с торца, а переточное окно в раздели10тельной перегородке мезкду второй и третьейкамерами расположено сбоку у продольной стенки агрегата 2.

Однако при таком расположении переточного окна в камере отстаива15ния образуются застойные зоны, что ведет к уменьшению эффективности работы камеры и к ухудшению качества очистки расплава от твердых взвесей.

Цель изобретения - улучшение ус20ловий осаждения твердых взвесей за счет обеспечения равномерного распреде гхения потоков расплава по сечению камер.

Цаль достигается тем, что в агре25гате для рафинирования.расплава от твердых взвесей, включающем отстойные камеры, перегородки с выполненными в них переточными каналами и устройства для ввода и удаления

30 расплава, переточные каналы в перегородках выполнены расширяющимися в сторону направления движения расплава, причем нижняя образующая переточных каналов размещена горизонтально или с отклонением от горизонтали в сторону движения расплава AO.tlS, а верхняя образующая - под углом возвышения, составлянадим 3045.

Такое выполнение агрегата для рафинирования расплава обеспечивает равномерное распределение потоков .расплава по сечению камер, что в конечном итоге приводит к улучшению условий осаждения твердых взвесей.

На чертеже изображен агрегат, продольный разрез.

Агрегат представляет собой ванну прямоугольного сечения, футерованную огнеупорным материалом и разделенную на две первую камеру 1 для электрохимического рафинирования расплава и частичного осаждения твердых взвесей и вторую камеру 2 для гравитационного рафинирования рас плава. Между камерами установлена перегородка 3, снабженная переточным каналом 4. Ввод расплава в первую камеру производится через загрузочное устройство 5, удаление осветленного расплава из второй камеры - через СЛИ9НОЙ порог 6 и далее по каналу 7 В первой камере установлены электроды 8 постоянного тока и электроды 9 подогрева. Сверху камеры имеют крышки 10, предназначенные для удаления шлама и выполнения других операций. обслуживания. Загрузочное устройство 5 и переточные каналы 4 в перегоррдк 3 выполнены расширяющимися в сторону направления движения расплава, причем нижняя образующая переточных каналов вьтолнена с наклоном в сторону движения расплава, равным 0±15, а верхняя образукнцая - под углом возвышения, равным 30-45.

Агрегат работает следукндим образом.

Хлористый магний и оборотный электролит Через загрузочное устройство 5 поступает в камеру 1- , где происходит усреднение состава расплава, его электролитическое рафинирование и частичное осаждение шлама.

Условия, благоприятные для рафинирования электролита м- осаждения шлама в первой камере, достигаются за ,Ьчет придания загрузочному устройству 5 формы, показанной на чертеже. В результате весь поток про ходит через камеру на уровне электродов постоянного тока, а зона под электродс1ми 8 предоставлена для накапливания шлама. Из первой камеры частично осветленный расплав по переточному каналу 4 поступает в ка-, viepy 2, где осаждается основное количество твердых взвесей. Глубокая

очистка расплава достигается за счет равномерного распределения потока расплава по сечению камеры и ликвидации потоков, направленных в сторону подины и препятствующих осаждению шлама. Это обеспечивается выбором формы переточных каналов 4 в перегородке 3.

Экспериментальными исследованиями на моделях установлено, что нижняя образующая загрузочного устройства 5 и переточных каналов 4 может иметь наклон в сторону движения электролита, равный Otis. Наклон, равный , определяется требованием горизонтального перемещения потоков электролита в камерах 1 и 2, наклон равный ±15, обеспечивает максимальное расширение живого сечения потока, отвечающего наилучшим услови5Ю1 осаждения. Наклон, равный -iS , является предельным углом, при котором исключается взмучивание оседающего на подине шлама.

Наклон верхней образующей переточных каналов 4 и загрузочного устройсва 5 под углом 30-45 определен экспериментально на моделях. При таком наклоне достигается наиболее равномерное распределение потоков электролита по сечению камер. Угол наклона, равный 30°, предпочтителен при потоках расплаёа меньше 100 т/ч а угол наклона близкий к 45° - при потоках расплава больше 120 т/ч.

Изобретение обеспечивает увеличение выхода магния по току на 0,51,5% за счет повышения качества расплава, улучшения условий труда при обслуживании головного миксера и рафинировочных электролизеров.

Внедрение изобретения в масштабе цеха позволяет получить экономический эффект в 160 тыс.руб., который рассчитан с учетом прироста выхода магния и хлора по току на 0,5% При распространении изобретения на всю магниевую подотрасль эффект превысит 700-800 тыс.руб. в гол.

Формула изобретения Агрегат для рафинирования расплава от твердых взвесей, включающий отстойные камеры перегородки с выполненными в них переточными каналами, устройства для ввода и уд аления расплава, отличающий с я тем, что, с целью улучшения условий осаждения твердых взвесей за счет обеспечения равномерного распределения потоков расплава по сечению камер, переточные каналы в перегородках выполнены расширяющимися в сторону.направления движения расплава, причем нижняя образующая переточных каналов размещена горизонтально или с отклонением от горизонтали в сторону движения расплава до ±15°, а верхняя образующая под углом возвышения, составляющим 30-45

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Эйдензон М.А, Магний. М., Металлургия, 1969, с. 153-164

2.Автврсков свидетельство СССР 61&819, кл. С 25 С 3/04, 1977.

2 /О