Способ контроля концентрации хлористого магния в расплаве электролита

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ИИЗЬСТВУ Союз СоввтеинкСоциапистичесинкРеспублик(51)М. Кд. С 25 С 3/04 тооудератееннь 1 й квинтет СССР оо делан нэабретеннй н открытийОпубликовано 30,01.82. Бюллетень Фе Дата опубликования описания 02, 0282(72) Авторы изобретения О. Г. Гончаренко, Н. 8. Ржепковский, М. Б В.М, Рябухин, В.И.Лидерман. и В.ф. б в урр Запорожский филиал. Всесоюзного научн исследовательскогои конструкторского института "Цветмеавтоматика 11(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРИСТОГО МАГНИЯ В РАСПЛАВЕ ЭЛЕКТРОЛИТАИзобретение относится к контролю технологических параметров и может быть использовано для измерения концентрации хлористого магния при управлении процессом получения магния способом электролиза расплавленных солей,Известен способ контроля концентрации хлористого магния в расплаве электролита при электролитическом по 10 лучении магния, согласно которому периодически отбирают пробу расплава и методом химайализа определяют концентрацию НдС Ет в расплаве электролита.Суть процесса электролиза заключается в загрузке в электролизер заданного состава сырья, из которого под действием постоянного тока выделяются металлический магний и газообразный хлор. С течением времени вследствие разложения ИдС е его концентрация в расплаве электролита уменьшается. Снижение концентрации МдС Ве ниже пределов, определенных техноло" гическим регламентом, приводит к снижению выхода по току и увеличению удельного расхода электроэнергии. целью своевременной корректировки состава электролита по МдС 3 периодически отбирают пробы и производят их химанализ, по результатам которого принимают решение о необходимости корректировки концентрации МдС Е -основного компонента электролита 11.Такой способ измерения концентрации МдС Г требует большой затраты ручного труда, обладает низкой оператив" ностью, не позволяет своевременно производить корректировку электролита и, тем самым, снижает производительность электролизера.Цель изобретения - повышение оперативности контроля ко. центрации МдС Ге в расплаве электролита.Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля концентрации хлористого магния в расплаве электро 3 90136 лита, включающем отбор проб и их химанализ, измеряют начальные концентра" цию хлористого магния и уровень расплава, запоминают измеренные значения, измеряют текущее значение уровнярасплава, а текущее значение концентрации хлористого магния определяют по ФормулеС = С 11 -а, (Н 0-Н) (1+аН 0)1 (1) где С - текущее значение концентрации.10)СН 0- начальные значения концентрации и уровня;Н - текущее значение уровня;аа - коэффициенты, характеризующиеконструкцию электролизера, 15определяемые экспериментально.Определение концентрации хлористбго магния по косвенному параметру- уровню расплава, позволяет практичес ки непрерывно или с заданной дискретностью получить информацию о составе электролита за счет исключения трудоемких процессов пробоотбора и химанализа. 25Способ осуществляется следующим образом.В начальный момент времени отбирают пробу электролита, измеряют и запоминают его уровень. ЗОПосле проведения химанализу отобранной пробы запоминают начальнуюконцентрацию ИдС 1.В процессе электролиза измеряют текущее значение уровня расплава, 35 электролита и по Формуле (1) с учетом запомненных начальных значений концентрации и уровня определяют текущее значение концентрации ИдС 1 врасплаве электролитаПосле снижения концентрации ИдС до предельного значения и корректиров ки электролита операции по определению начальных значений концентрации МЯС 1 и уровня повторяются.Таким образом, отбор пробы и химанализ, электролита производится только после корректировки состава электролита.При выборе уровня расплава в качестве косвенного параметра для опре 50 деления концентрации МдС Г исходят из того, что изменение уровня происходит за счет разложения при электро" лизе ИдС 12 на Ид и СГ и удаления образоваваегося хлора из электролизера, т.е. изменение уровня электролита связано с уменьшением концентрации МдС . 5 1Для проверки предлагаемого способа выбирают промышленные бездиафрагменные электролизеры с питанием по хлормагниевой схеме (сырьем, полученным в процессе восстановления губчатого титана).В течение циклов между заливками МдСчерез каждый час измеряют уровень расплава электролита и концентрацию ИдС 1 (путем отбора проб и их химанализа).С учетом начальных значений уровня и концентрации ИдС 6, а также текущего значения уровня расплава в промежуточных точках по формуле (1) опреде. ляют концентрацию МдС 1 , которую затем сравнивают с значениями концентрации ИдС 1 в этих же промежуточных точках, определяемых путем химанали-за отобранных проб,Исследуют бб циклов работы электролизеров. Обработка и сравнение данных концентрации ИдС 6, полученных по предлагаемому способу и путем химанализаотобранных проб, показывают хорошуюсходимость результатов. Среднеквадратичная ошибка составляет 6 = 0,69, акоэффициент корреляции 0,915.На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа,Электролизер 1 питается постояннымтоком через шинопроводы 2, к которымподключены анод 3 и катод 1.Измерение уровня расплава электролита осуществляется датчиком 5 уровня,сигнал от которого поступает в программно-вычислительнь 1 й блок 6, которыйсвязан с блоком 7 памяти и регистрирующим устройством;8,Информация о начальной концентрации МдС 12 вводится в программно-вычислительный блок 6 с пульта 9 и запоминается в блоке 7.Устройство работает следующим образом.В начальный момент времени (послезаливки расплава хлористого магния)отбирается проба на химанализ и опрашивается датчик 5 уровня.Измеренное начальное значение уровня запоминается в блоке 7 памяти,После проведения химанализа с пульта 9 вводится в программно-вычислитель.ный блок с и запоминается в блоке 7памяти начальное значение концентрации ИдС 1.5 90136После поступления информации иэ пульта 9 по команде программно-вычислительного блока б опрашивается датчик 5 уровня.По измеренным значениям уровня и запомненным начальным значениям концентрации ИдС 1 и уровня расплава программно-вычислительный блок 6 определяет текущее значение концентрации ИдС 2. Полученные значения кон о центрации ИдС 2 регистрируются на регистрирующем устройстве 8.Использование предлагаемого способа позволяет непрерывно получать информацию об изменении концентрации 15 ИдС 1 в электролите, оперативно управлять процессом получения магния, своевременно корректируя состав электролита, и, тем самым, повысить выход металла по току на 1-23, 20формула и эобретенияСпособ контроля концентрации хлористого магния в расплаве электро-. 5 6рита путем отбора пробы й ее химана"лиза, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения оперативностиконтроля, измеряют и запоминают на"чальные значения концентрации хлористого магния и уровня расплава, изме"ряют текущее значение уровня расплава, а текущее значение концентрациихлористого магния определяют по фор"муле:С = С, Р-а, (Н -Н) 11 а Н ),где С - текущее значение концентра.- ции хлористого магния;СОНо- начальные значения концентрации и уровня расплава;Н - текущее значение уровня;аа - коэффициенты, характеризующие констоукцию электролизе"ра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеИванов А,И. и др. Производствомагния электролиэом. И., "Иеталлур гия", 1962, с, 195..а Л Проектн лиал ПППРедактор С. ТаоаненкоЗаказ 12310/27ВНИИПИ Гопо дел113035 Иос оставитель В. Баехред Т.Иаточка Тираж 686 дарственного коми изобретений и от а Ж-Я Рашская атент", гУжгород КоррекПодписта ССРытий орА. Гриценк