[发明专利]一种快速消除镁电解槽电极短路的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及冶金化工技术领域，更具体地讲，涉及一种快速消除镁电解槽电极短路的方法和装置。

背景技术

镁电解法是生产金属镁的重要方法，更是联合法制备海绵钛工序中实现镁-氯循环的关键。当前工业生产中普遍采用无隔板电解槽和多级电解槽生产金属镁，其中，电极通常采用多电极并联方式布置以节约和有效利用电解槽空间，两种电解槽均有若干组阴阳极电极交替排列，其中部分或者全部电极与母线相连，并且通过隔墙将电解槽分割为电解室和集镁室以实现金属镁与氯气的有效隔离。

由于各电极采用多组电极并联的方式进行排布，因此需尽可能确保各电极电流的均匀分布，这便要求各组电极的基本工艺参数一致，以维持电解槽的稳定运行。但生产过程中常受电解残渣或金属镁流动不畅的影响，使得局部电极出现短路现象，此时并联电路中大量的电流将直接通过短路的电极形成回路，造成局部电流增高，电极本身发热增加。当温度达到电极头周围凝固层(电解质)的熔点时，盐壳将熔化发生漏槽现象。同时，局部电极短路造成大量电流直接通过导电的纯电阻发热，使得用于电解的电流降低，严重影响金属镁产量和氯气浓度，造成电流效率偏低和电能效率增高。当出现局部短路时，可通过测定电解槽各电极的电流分布状况或槽电压来判定，并联电路中总电阻较最小分阻要小，即短路时的电解槽槽电压将出现明显波动，较正常值明显降低。

目前，工业生产中一般解决局部电极短路的方法是对电解槽进行严格的除渣操作以减小电解残渣引起的电极短路并加强集镁室电解质的循环，但此种方法费时费力，不利于局部电极短路的及时解决。

因此，本发明提出一种快速消除镁电解电极短路的方法和装置，以期快速有效地排除镁电解槽的局部电极短路问题。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。

本发明的目的在于提供一种能够快速简便地消除镁电解槽局部电极短路的方法和装置，以及时保证镁电解槽的有效运行。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种快速消除镁电解槽电极短路的方法，当镁电解槽槽电压比正常条件下的镁电解槽槽电压低10％以上或当镁电解槽中的各根电极的电流强度相差5％以上时，向镁电解槽中的电极之间的空隙吹入惰性气体。

根据本发明快速消除镁电解槽电极短路的方法的一个实施例，从电极的底部吹入惰性气体。

根据本发明快速消除镁电解槽电极短路的方法的一个实施例，所述惰性气体为氩气、氦气、氖气中的一种或多种。

根据本发明快速消除镁电解槽电极短路的方法的一个实施例，所述惰性气体的气体压力比镁电解槽中的氯化镁熔盐的液位压力高0.1～1MPa。

根据本发明快速消除镁电解槽电极短路的方法的一个实施例，所述惰性气体的流量为0.1～1Nm³/min。

根据本发明快速消除镁电解槽电极短路的方法的一个实施例，每个空隙的吹气时间为1～5min。

本发明的另一方面提供了一种快速消除镁电解槽电极短路的装置，所述装置用于上述快速消除镁电解槽电极短路的方法中，所述装置用于向镁电解槽中的电极之间的空隙吹入惰性气体。

根据本发明快速消除镁电解槽电极短路的装置的一个实施例，所述装置为一根弯管。

根据本发明快速消除镁电解槽电极短路的装置的一个实施例，所述弯管包括横段管和竖段管，所述横段管与竖段管之间的夹角为80～100°。

本发明可有效解决镁电解槽出现的局部短路问题，避免其造成的下插槽大量漏槽现象，有助于保证镁电解槽的正常工作，保证镁电解生产的顺行，具有较强的应用前景。

附图说明

图1是本发明示例性实施例的快速消除镁电解槽电极短路的装置的结构示意图。

具体实施方式

在下文中，将对本发明快速消除镁电解槽电极短路的方法和装置的示例性实施例进行详细说明。

根据本发明的快速消除镁电解槽电极短路的方法具体为：当镁电解槽槽电压比正常条件下的镁电解槽槽电压低10％以上或当镁电解槽中的各根电极的电流强度相差5％以上时，向镁电解槽中的电极之间的空隙吹入惰性气体。

由于镁电解槽中氯化镁熔盐等电解质的带动作用主要源自于阳极电极产生的氯气，当发生电极短路时，阳极将不再产生氯气，此时氯气的带动作用消失。通过额外向电极之间的空隙中通入惰性气体后，则可以利用惰性气体的搅拌和上浮带动力将氯化镁熔盐等电解质带动循环，从而及时将阴、阳极电极之间造成短路的金属镁或电解残渣带走，从而有效地清除局部电极短路。