镁电解槽热槽现象处理探讨.pdf

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1、文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。前前 言言在海绵钛生产中，镁电解是个不可或缺的工序，其作用就是接收还蒸车间产生的氯化镁，以氯化镁为原料，通直流电电解，产生粗镁和氯气。氯气经氯气导管进入氯压机室，经过氯压机压缩后送到氯化车间做为原料；粗镁经过精炼后得到精镁，精镁送到还蒸车间做为还原剂。电解车间就是通过氯化镁的回收加工，实现了镁和氯气的循环利用，大大降低了向外购买氯气和镁锭的成本，增加了工厂运作的经济效益。电解车间的核心就是电解工序，而电解工序的功能就是电解氯化镁以得到粗镁和阳极氯气，并实现粗镁和阳极氯气的分离，镁电解槽就是实现这一目的的主要设备。

2、所以镁电解槽是整个电解车间的重中之重，对于整个车间乃至整个厂的影响都是巨大的。了解好镁电解槽的功能以及特性，掌握好镁电解槽的所有操作，并做好异常情况的处理措施，保证好镁电解槽生产的正常进行。对整个车间以及整个工厂的正常生产都有着重要意义。镁电解槽的操作有很多，如加氯化镁、加澄清电解质、泵出淤泥和电解质混合物、加固体氯化盐和氟化钙、移走槽底堆积的泥浆和结块的泥渣、对喷口和尾气排气口接头进行清洁、温度调整情况、测量通过接头的电压差、电接头检修、槽底空气流量调整、尾气排气量调整、对工作电解质和淤泥还有氯化镁取样等。异常现象也有很多，如槽温异常、槽压过高、氯气泄露等。本文主要探讨的是槽温过高时的处理，

3、即对热槽现象产生的原因进行分析并做出相应的解决措施，对各种措施也进行了必要的解释和分解，以便在实际生产中做出正确的选择。镁电解槽热槽现象处理的探讨镁电解槽热槽现象处理的探讨镁电解槽是电解车间的重要设备，是氯化镁电解反应的主体反应器，在电解车间生产中具有不可替代的作用。1.1.热槽现象的危害热槽现象的危害1word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。当电解槽的槽温过高时，会造成很多危害，简单列举如下：（1）升华物的量增加，容易堵塞气体导道，处理升华物的操作也增加，加大了劳动强度；（2）粗镁燃烧损失加重.镁的温度越

4、高，与氧气的反应就会越剧烈，该反应是放热反应，会促进槽温进一步升高，反应还会生成氧化镁，导致氧化镁含量增加；（3）电解槽中的电解质、液态镁以及氯气泡的正常运动规律会遭到破坏,氯气和金属镁接触的机会增加，导致电流效率降低；（4）氧化镁等杂质含量增加，导致槽渣增多，槽电压升高，导致电耗增加，槽温会继续升高，形成恶性循环；（5）还会影响到粗镁的产量和质量。因此要严格控制电解槽中熔体的温度。镁电解槽中熔体的温度一般控制在680720。当镁电解槽中的温度高于 720时，就要采取相应的调节程序。2.2.热槽现象产生的原因热槽现象产生的原因（1）电解槽启动前内衬烘烤不充分,启动初期易引起槽温过高，如果电解槽

5、内衬烘烤不充分,就会残留部分水汽,水与MgCl2、Mg 发生反应而引起电解槽槽温过高。（2）杂质C、Fe、Mn、B、SO42-等含量超标。杂质含量超标易引起电解槽槽温升高，这些杂质的存在会使电解质的导电性受到影响，改变电解质的黏度等，使得电解槽的工作无法正常进行。（3）杂质MgO 含量超标。MgO对电解过程的影响很大,是恶化电解指标的重要杂质。它会使阴极钝化，导致电极电压升高，从而引起槽温升高。（4）电解质中的MgCl2 浓度过高。电解质组成对MgO的生成具有重要影响，MgCl2具有很强的吸水性，吸水后会与水反应生成MgO。电解质中MgO 生成速度随MgCl2 含量的增高而增大,所以MgCl2

6、 浓度过高也会间接的促进槽温的升高。（5）整流变供给电解槽的电流过高.整流变供给电解槽的电流是电解槽维持槽温的最关键因素，是电解槽产生热量的根本来源，过低了会导致槽温低，过高了则会使槽温过高。设计值为20010，超过了这一范围则需要做出相应调整。（6）电解槽的密闭性不好。如果电解槽的密闭性不好，就会有空气大量进入电解槽，导致粗镁大量燃烧，燃烧的热量会促进槽温进一步升高，反应还会生成氧化镁，导致氧化镁含量增加；进一步恶化了生产环境.（7）电极和母线接触不良。电极和母线接触不良会导致接触电压升高，在接触处就会产生大量热量，通过电极传递给电解质，使电解质的温度也升高。电极和母线接触不良还会导致电极的

7、损坏，电耗增加等，使生产条件进一步恶化。2word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。（8）粗镁和氯气过多接触，二次反应严重。氯气与粗镁接触就会反应生成氯化镁，放出大量热量。这一过程是无法完全避免的，在一定范围内可以接受，但如果接触过多，则会造成电解槽的温度升高，电流效率降低。氯气与粗镁过多接触的原因可能是多方面的，如电解质的黏度异常，电极变形或损坏等。3.3.热槽现象的处理的措施热槽现象的处理的措施降低电解槽槽温的方法有大致可分为五种，下面将对这五种方法进行简要分析。3.13.1开大尾气开大尾气将集镁室尾气阀

8、门开大,增大尾气排放量。尾气能带走一部分热量；同时，开大了尾气，槽内的真空度会有所增加，槽内的氧气含量就会有所降低，减少了镁的燃烧损失，所以这也会有助于降低槽温。增大尾气排放量这一措施操作起来简单，但对降低槽温的作用不是很明显，且增加了能耗，也增加了尾气处理的负荷，因此并不是最可行有效的方法。在槽温略高于设定温度时可考虑这一措施，在执行这一措施前要先与尾气处理联系，让其做好接收过量尾气的准备。当开大尾气几分钟后。如果槽温有下降趋势，则继续此操作，直到槽温降到正常范围内，关小尾气，回到正常生产。如果槽温没有下降趋势甚至继续升高，则要采取更为有效的降温措施。3.23.2除渣除渣如果在开大尾气后，镁

9、电解槽温度没有变化或继续上升,就要判断电解槽中的渣是否已经过多，到了该除渣的时候了。先检查槽电压是否已经高于设计电压，如果高于设计电压，就有可能是槽渣过多引起的。用渣尺去检测槽渣的厚度，如果到了该除的厚度，就启动除渣程序，在除渣前也要先开大尾气，按照除渣操作规程对电解槽除渣。如果槽渣没有到达该除的厚度，则直接采取加固体氯化镁或氯盐的措施来降低槽温。3.33.3 加固体氯化镁或氯盐加固体氯化镁或氯盐3word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。如果除渣后槽温还没有降下来，则需要向槽内添加固体氯化镁或氯盐。固体氯化

10、镁或氯盐的熔化会吸收大量的热量，所以这一措施的降温效果非常明显。而且不会额外增加能耗，还节省了固体氯化镁或氯盐熔化所需要的能量。因此这是一个很有经济效益的措施。在加入固体氯化镁或氯盐前需要开大尾气，以防尾气过多泄露。按加入氯盐程序向镁电解槽中加入固体氯化镁或氯盐。在加入固体盐时，刚开始可加快些，随时注意温度变化，到后来要慢点加，当槽温降到正常范围内时，停止加入固体盐，回到正常生产。但向电解槽内加固体氯化镁或氯盐不能无限制的加，必须保证电解质中氯化镁的含量在 822%范围内。如果长时间的加固体氯化镁或氯盐还是不能将槽温降下来，或降下来后又反复反弹，则需要考虑其他的降温措施。3.43.4 开大槽底

11、冷却风机吹风量开大槽底冷却风机吹风量如果槽渣不多或除渣后槽温还没法降下来，而且也不能向电解槽内添加固体氯化镁或氯盐时，可采用开大槽底冷却风机吹风量的办法来降低电解槽槽温。槽底冷却风机的作用就是对电解槽降温，起到保护电解槽内衬不被高温损坏的作用。正常情况下其吹风量不大，当槽温过高时，可开大其吹风量，使其降温效果更明显。刚开始时可把冷却风机的吹风量开到最大，观察温度的变化。如果温度有下降趋势，说明这一降温措施是可行的。待温度接近正常范围时，慢慢调小吹风量，直至温度稳定在正常范围内，固定冷却风机吹风量，进入正常生产。如果温度没有下降趋势甚至继续往上升，则说明这一措施对降温没有效果，需要考虑其他措施。

12、开大冷却风机吹风量这一措施操作起来很简单，但效果不会很显著，还增加了能耗，因此也不是一个很好的选择。3.53.5短接电极短接电极如果以上降温措施都不能有效控制槽温的话，可考虑短接程序。短接程序就是将分流器与电解槽的直流母线短接，通过调整分流大小来调整通入电解槽的电流，这样就可减小电解槽内的电流，使得电解槽内产生的热量减少，从根源上来降低电解槽的槽温。因此短接程序对电解槽的降温最为有效，而4word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。且降低了电解槽的电耗，可谓一举两得。但降低了电流，也降低了电解槽的工作效率，使得

13、粗镁和氯气的产量都下降了。所以一般情况下最好不要采用这一措施。短接程序有以下几步：.将分流器移到该镁电解槽一楼母线短接处;.将分流器上的两根电源母线与该镁电解槽处的阳极母线和阴极母线分别相接;.由小到高,逐渐调整分流大小,至电解槽温度正常;4.4.总结总结对电解槽槽温过高时所应该采取的调节措施大致就有以上几种，每一种方法都有其优缺点以及适用的范围，以上都一一做了论述。在实际操作时，操作人员要针对具体情况，在保证能恢复电解槽温度的前提下，尽量少消耗能耗，少用成本，尽量采取简单易行的操作，综合考虑各种因素后，采取最可行最适合的措施。只要采取措施得当,是完全可以将这一非正常现象消除的。作为从事镁电解的科技工作者,对电解槽槽温过高的机理,还有待于我们在今后的生产实践中去更进一步研究、探索,以正确指导工业生产实践,从而获得更好的电解指标,为镁电解的技术进步多做贡献。参考文献参考文献1.李大成、姜方新等编海绵钛冶金工艺2008 年 8 月出版2.攀钢集团钛业公司海绵体项目部镁电解车间相关资料3.姜宝伟,朱卫平 论文 无隔板镁电解槽电解质沸腾的探讨，文章编号:2(2007)0625223。5word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。