《海绵钛镁电解》word版

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钢企海绵钛镁电解实习慨括1、前言钢企海绵钛镁电解车间包含电解、精炼、中控室（氯压机室由中控寻控）、天车几个岗位。电解采用单槽多级镁电解技术，车间共有8台多级镁电解槽，串联运行，是车间的主要设备，与我厂流水线电解槽生产有差别（效率高、更节能、环保）。电解生产所需的直流电------靠整流所变压供给。2、电解工艺技术2、1MgCl2加料与出镁技术电解槽MgCl2加料和排镁是电解槽日常运行主要操作之一。为保证电解槽最大工作效率，必须尽可能降低槽条件（诸如温度、氯化镁浓度等）变化，因此必须保证合理的进料和出镁时间节点，下表为单槽MgCl2进料和出镁基本操作制度。MgCl2加料和出镁均利用同一真空抬包完成。在实际操作过程中，应按照既定的操作制度运行。由于设备更换、检修，物料准备等原因可能导致一定时间延误，但一般情况下出镁操作时间变化不超过规定时间半小时，MgCl2进料操作不能超过规定时间1小时。2、2除渣技术钢企海绵钛采用日本多级电解槽在使用过程中不产生尾气，和不进行除渣。一般在电解槽工作两年以上进行电极更换一起对电解槽进行清理。2、4电解质调整（组分控制）由于氯化镁熔点过高、导电性差、挥发性强、容易水解，故在氯化镁生产中不单独用作电解质，为使析出的镁汇集的更好，电解质中常加入2%的氟化钙。所以，镁电解生产所使用的电解质是复杂的多元体系。1、钢企海绵钛电解质组分（wt）：MgCl216-22%CaCl222-28%CaF21.5-2%NaCl平衡补充2、组分控制因素：（1）电解质导电度导电度是电解质最重要的物理化学性质之一。当级距和电流密度一定时，电解质电压降主要取决于电解质的导电度。因此在维持电解槽热平衡的情况下，提高电解质的导电度可以提高电流强度，使电解槽生产能力增加，电耗降低。混合熔盐的导电度随NaCl含量的增加而增大，随CaCl2含量的增加先是降低而后有增大。NaCl能促使CaCl2和MgCl2的离解作用，使电解质电阻变小。 （1）镁电解的熔度镁电解是熔融电解，电解质必须加热为液态才能进行电解，混合电解质可使电解质熔点降低，这就使得镁电解生产能在比镁的熔点高的不多的情况下进行。镁电解生产的温度，一般比镁的熔点高30～70℃。这样，既可保证熔体有足够的流动性，没能很好上浮，又不会因温度高引起镁过高的二次氯化及氧化，同时减少保温能耗及阳极消耗。（2）电解质的密度密度是熔融电解质的一个重要物理化学性质，电解质密度随电解质成分和温度而变化。在通常镁电解成分中，氯化钙和氯化钡均能提高电解质密度。钢企镁电解采用氯化钙，氯化钙对电解质熔体密度的增加起着最重要的作用，增加氯化钙含量，电解质密度变大。电解质的密度在660℃大约为1.72（50%NaCl、20%MgCl2、、30%CaCl2），此时镁液密度为1.58，相差0.14左右。（3）电解质粘度电解质基本成分以氯化钙和氯化镁的粘度最大，在MgCl2—NaCl—CaCl2三元系中，熔体粘度随氯化钙增高而显著增大。镁电解生产中希望电解质粘度适当的低一点，以便镁与槽渣能与电解质很好的分离。CaCl2能增加电解质的密度，起到增重剂的作用，使镁易于上浮与电解质分离。但CaCl2也不能是熔体粘度增加。（5）电解质表面张力《略》（6）杂质的影响《略》2、4电解质温度控制为获得很高的电流效率，镁电解必须具有最适宜的温度。一般来说，温度过高，镁的分散更严重，分散的镁粒更细。因而镁在电解质中溶解度增加。同时，电解质粘度变小，镁粒与氯气接触的机会增多，氯化反应速度加快，镁的损失增加。温度过低时，熔体粘度增大，镁与电解质分离不好，也造成镁损失增加。因此温度过高过低都不好。最适宜的温度与电解质的成分以及电解槽的结构、操作特点等有关。实际生产电解温度设定值S1：在正常电解时，电解温度控制在660±2℃.出镁时须将槽温提高到670±2℃.假设电解质实际温度为S2，则有：△S=S2-S1。△S﹥0，启动高压离心风机对电解槽降温;△S﹤0,启动交流加热系统，对电解质升温。2、5电解槽液位（压力）控制电解质液面高度是电解槽作业过程中的最重要工艺指标之一，液面过高将导致镁在氯气室富集，与氯气进行二次反应，同时造成槽电压下降。液面高度过低将使阴极上部长期暴露在高温氯气氛围中，导致阴极被严重腐蚀和槽压下降。在电解槽运行加料间隙，可通过集镁室中的腋下罐调整电解质液面高度。2、6电解电压、电流 钢企海绵钛镁电解电解电压、电流，首先经过变压器将110KV高压交流电变压到35KV交流，在进入车间整流变压器变压后经过整流柜进行整流。（整流过程即为将电流和电压随时间不断变化方向的交流电变成方向一致的直流电）。通过整流后的直流电，可直接通过铝母排送入电解槽用于镁电解生产。（1）电解质电压电解质的电压与电解质的导电度有关，钢企海绵钛电解槽级距是恒定的，故只与电阻率有关：U电解质=óLD式中：ó----电解质电阻率，L----级距D----电流密度的几何平均值从上式可以看出，电解质但与电解质电阻和级距有关，镁电解电极级距是恒定的，故只与电阻率有关电阻率与导电度成反比关系，电解质导电度越大，电解质电压越低，反之亦然。（2）电解质电流镁电解的电解槽组成一个串联电路，电流经过电解系列中的每个电解槽，每台电解槽电流是相同的。电压是推动电流流动的一种力，电流经过铝母线进入电解车间，进入第一台电解槽。电流进入电解槽，经阳极进入电解质，在经过电解质进入阴极，从阴极出来进入下一段铝母线，在进入下一个电解槽。※正常生产电解槽因素恒定，不存在电压、电流调整，即使需要调整也只需对整流所电压、电流进行设定恒定值。2、4电极更换及调整实习（略）2、5电解中控电解中控包括电解车间主画面、氯压机、循环水、槽电压趋势、温度趋势、液位趋势几个画面。按钮介绍：翻页按钮，主要用于不同画面之间切换。闹铃主要监控各工艺参数报警，一旦有温度、压力、流量、液位等模拟量报警时，脑中将不停闪烁。点击它，将会显示具体报警内容。单击报警内容进行确认，闹钟将停止闪烁，点击存储带，可叹处理时报警单。《！》为PLC硬件报警系统。电解主画面主要用于电解槽的加料、电解、出镁、液位、电解质温度、循环水温度、槽电压、直流电流、槽压力等的监控。※电解中控包括巡检氯压机室。2、6※如何提高电能（电解）效率1、降低电解槽非电解用电压降。2、降低二次反应程度。3、尽可能在较低温度下电解。2、7母线维护1、每班对母线保持吹灰作业。2、定时对母线测温记录。 3、定时对母线绝缘板监测。其它《略》2、4氯气支管管道清灰及总管切换操作1、支管清灰（1）原理由于电解槽工作过程中，一部分分高温熔盐升华物会随氯气一道进入氯气输送系统，有将近20%熔盐升华物会沉积在氯气支管系统（管壁和弯头），当某个电解槽氯气支管压力比氯气总管远端压力高出5mm水柱时，表明该电解槽氯气支管已经明显受阻。需要进行清灰处理。（2）氯气支管清灰程序①通知中控，增大氯压机抽吸能力，将氯气总管远端负压增大到-40mm水柱左右（与此同时，单个电解槽负压水平会相应增大）；②在规定位置放置正在清灰警示牌，打开氯气集气罩清灰口盲板，移走密封垫片，用专用推杆式清灰工具来回推拉清理氯气集气罩、南北向横管中的灰尘；③迅速封堵氯气集气罩清灰口并通知中控室调整氯压机抽吸能力，是氯气支管和氯气总管远端负压恢复到正常水平；④用专用橡胶锤轻轻敲打氯气支管弯头、拐点以及波纹软管段，如果在此过程中，氯气支管和氯气总管远端负压均能随氯压机抽吸能力调整恢复到正常水平，表明本次氯气支管清灰处理成功。⑤查漏，分析氯气浓度，直到氯气浓度恢复到正常水平。电解槽重新进入正常生产，撤掉警示牌、清灰专用工具和检修工具放到规定位置。（3）氯气总管清灰程序①※注意事项由于氯气支管清灰过程中，电解槽处于正常运行状态，所以存在环境空气进入氯气管道和氯气泄漏可能性，因此清灰过程中有以下注意事项：①整个清灰过程必须组织有序，动作迅速；②参与清灰处理的电解工和检修班人员着装必须符合安全规程；③现场非清灰作业人员必须撤离正在清灰的电解槽，并在规定位置放置正在清灰警示牌；④清灰作业时，清灰电解槽以及邻近电解槽不得进行加料和出镁作业；⑤未经允许，严禁用水冲洗氯气总管或短子。2、氯气总管系统切换（1）原因同样道理，电解过程中的部分熔盐升华物会沉积在氯气总管中导致氯气在总管中的输送不畅，因此氯气总管需要定期切换。即下列情况需要切换氯气总管系统。①氯气总管远端压力恢复到正常水平，单个电解槽氯气支管在采取有效清灰措施后该电解槽氯气支管压力始终不能恢复到正常水平范围；②氯气支管在清灰后虽压力能恢复到正常水平范围，但多数电解槽压力明显高于氯气总管远端压力（超过5mm水柱）；③ 氯气总管远端压力明显高于袋滤器前氯气总管压力（超过30mm水柱）；④在例行检查时发现正在运行的氯气总管受损或存在泄漏不能在管道运行时进行检修处理。（1）氯气总管系统切换程序①在电解车间各入口位置放置正在切换氯气总管系统警示牌，通知公司生产调度到现场统一指挥，将电解质温度提高到675℃以上，所有无关人员撤离车间；②通知动力车间整流机组专责人员和氯气系统氯压机专责人员配合将电解槽运行电流降到电解槽工作电流一下或零，在降电流过程中袋滤器前氯气总管负压始终不能大于-50mm水柱。在此期间，氯压机始终保持低抽吸能力运行；③氯气工段切换氯气系统（从袋滤器前分配台、塔前分配台、还是泵前分配切换视情况而定），同时电解工段将各电解槽支管从正在输送氯气管道切换到备用氯气总管，一般每台电解槽切换总管需要两人配合完成，其中一人负责波纹软管切换，另外一人负责胶塞堵头切换；④在氯气工段和电解工段均完成系统切换条件下，通知动力车间整流机组专责人员和氯气系统氯压机专责人员配合将电解槽运行电流提搞到电解槽正常运行水平。在此期间，袋滤器前氯气总管负压和氯气支管负压始终不能大于-30mm水柱，而氯气总管远端压力和氯气支管负压均应处于正常水平范围；⑤氯气总管查漏，检测氯气浓度，直至氯气浓度恢复到正常浓度水平。2、42、5