一种镁电解槽间断式自动定量加料装置的制作方法

1.本实用新型涉及冶金生产技术领域，特别涉及镁热法海绵钛生产技术范围内氯化镁电解工艺中镁电解槽运行过程的一种镁电解槽间断式自动定量加料装置。


背景技术：

2.镁电解是海绵钛生产中的重要工序之一，镁热法海绵钛生产过程中，将纯四氯化钛采用金属镁进行还原、蒸馏后，得到还原产物和氯化镁，通过对氯化镁电解生成金属镁和氯气，用于镁热法海绵钛生产中的循环使用。
3.目前，镁电解槽生产能力低下，自动化控制水平不高，劳动强度大，电解造成的车间工作环境条件比较差。电解槽的进料采用氯化镁抬包通过多功能天车，一次加入到电解槽内，引起电解槽液位变化大，造成电解槽温度不稳定，每次加料后都需要对电解槽温度和液位进行调整，不易控制，直接影响电解槽的性能和运行状态。因此，开发一种镁电解槽间断式自动定量加料装置势在必行。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术电解槽给料方式中存在的技术问题，本实用新型提供了一种镁电解槽间断式自动定量加料装置，其结构可靠，能够实现自动定量加料，使用寿命长。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
6.一种镁电解槽间断式自动定量加料装置，包括进料罐和定容给料器；
7.所述进料罐包括外壳体以及设置于外壳体内部的内壳体，所述内壳体的内部装有熔融态氯化镁，所述内壳体顶部设置有内壳体盖，所述内壳体盖设置有若干个定容给料器；
8.所述定容给料器包括装料筒以及固设于装料筒的进料管、出料管和压力平衡管，所述进料管连通内壳体与装料筒，使内壳体内的熔融态氯化镁进入装料筒内；所述出料管连通装料筒与电解槽，使装料筒内的熔融态氯化镁进入电解槽。
9.进一步的，所述镁电解槽间断式自动定量加料装置还包括控制器，所述内壳体盖设置有进气管一、排气管一和液位计一，所述进气管一和排气管一均分别设置有阀门，所述液位计一用于监测内壳体内部的液位；所述装料筒的顶部设置有进气管二、排气管二和液位计二，所述进气管二设置有电磁阀，所述电磁阀与真空泵相连，所述排气管二设置有阀门；所述控制器分别与进气管一的阀门、排气管一的阀门、液位计一、电磁阀、排气管二的阀门和液位计二连接。
10.进一步的，所述进气管一和进气管二均分别与压缩气体气源相连。
11.进一步的，所述镁电解槽间断式自动定量加料装置还包括保温系统，所述保温系统包括依次设置于外壳体内壁的保温层和耐火层。
12.进一步的，所述镁电解槽间断式自动定量加料装置还包括电加热系统，所述电加热系统包括固设于耐火层的电加热带和设置于内壳体盖的温度计，所述电加热带和温度计均与控制器连接。
13.进一步的，所述装料筒包括筒体、固连于筒体下部的封头以及与筒体上部通过法兰连接的平盖。
14.进一步的，所述进料管的进口位于内壳体的内部底部，所述进料管的出口位于装料筒的内部顶部；所述出料管的进口位于装料筒的内部底部，所述出料管的出口位于装料筒的外部上方。
15.进一步的，所述压力平衡管的一端与装料筒的底部连通，所述压力平衡管的另一端与装料筒的上部连通，用于平衡压力。
16.进一步的，所述外壳体与内壳体的连接处设置有浇注料密封环，所述内壳体与内壳体盖的连接处也设置有浇注料密封环。
17.优选的，所述内壳体盖还设置有压力表一，用于监测内壳体内的压力；所述装料筒顶部还设置有压力表二，用于监测装料筒内的压力。
18.1)本实用新型通过定容给料器实现对高熔融态氯化镁进行输送和容积计量，实现定量加料；
19.2)本实用新型高温熔融态氯化镁从进料罐进入定容给料器，再由定容给料器进入镁电解槽的过程中，全部采用压缩气体作为输送动力，没有机械执行机构、仪器、仪表与高温熔融态氯化镁接触，装置结构可靠、使用寿命长。
20.本实用新型的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例提供的一种镁电解槽间断式自动定量加料装置的结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例提供的定容给料器的结构示意图；
23.图3是本实用新型实施例提供的定容给料器内熔融态氯化镁高液位时的示意图；
24.图4是本实用新型实施例提供的定容给料器内熔融态氯化镁低液位时的示意图。
25.说明书附图中的附图标记包括：
[0026]1‑
外壳体，2
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保温层，3
‑
耐火层，4
‑
内壳体，5
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浇注料密封环，6
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法兰一，7
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内壳体盖，8
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法兰二，9
‑
定容给料器，10
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进气管二，11
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电磁阀，12
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装料筒，13
‑
出料管，14
‑
压力平衡管，15
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进料管，16
‑
电加热带，17
‑
进气管一，18
‑
排气管一，19
‑
排气管二，20
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液位计二，21
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液位计一，22
‑
压力表二，23
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筒体，24
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封头，25
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平盖，26
‑
温度计。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028]
在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。此外，术语“一”、“二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]
为了解决现有技术存在的问题，如图1至图4所示，本实用新型提供了一种镁电解槽间断式自动定量加料装置，包括进料罐和定容给料器9；
[0030]
进料罐包括外壳体1以及设置于外壳体1内部的内壳体4，内壳体4的内部装有熔融态氯化镁，内壳体4顶部设置有内壳体盖7，内壳体盖7设置有若干个定容给料器9；
[0031]
定容给料器9包括装料筒12以及固设于装料筒12的进料管15、出料管13和压力平衡管14，进料管15连通内壳体4与装料筒12，使内壳体4内的熔融态氯化镁进入装料筒12内；出料管13连通装料筒12与电解槽，使装料筒12内的熔融态氯化镁进入电解槽。
[0032]
镁电解槽间断式自动定量加料装置还包括控制器，内壳体盖7设置有进气管一17、排气管一18和液位计一21，进气管一17和排气管一18均分别设置有阀门，液位计一21用于监测内壳体4内部的液位；装料筒12的顶部设置有进气管二10、排气管二19和液位计二20，进气管二10设置有电磁阀11，电磁阀11与真空泵相连，排气管二19设置有阀门；控制器分别与进气管一17的阀门、排气管一18的阀门、液位计一21、电磁阀11、排气管二19的阀门和液位计二20连接。进气管一17和进气管二10均分别与压缩气体气源相连。
[0033]
镁电解槽间断式自动定量加料装置还包括保温系统，保温系统包括依次设置于外壳体1内壁的保温层2和耐火层3。
[0034]
镁电解槽间断式自动定量加料装置还包括电加热系统，电加热系统包括固设于耐火层3的电加热带16和设置于内壳体盖7的温度计26，电加热带16和温度计26均与控制器连接。电加热带16固连于耐火层3并通过控制器控制其工作，当温度计26检测到内壳体4内的温度低于设定温度时，温度计26将实时温度输入给控制器，控制器控制电加热带16开始加热；当温度计26检测到内壳体4内的温度达到设定温度时，温度计26将实时温度输入给控制器，控制器控制电加热带16停止加热。
[0035]
装料筒12包括筒体23、固连于筒体23下部的封头24以及与筒体23上部通过法兰连接的平盖25。具体的，进气管二10、排气管二19，液位计二20和压力表二22均固设于平盖25，进料管15固设于封头24。
[0036]
进料管15的进口位于内壳体4的内部底部，进料管15的出口位于装料筒12的内部顶部；出料管13的进口位于装料筒12的内部底部，出料管13的出口位于装料筒12的外部上方。
[0037]
压力平衡管14的一端与装料筒12的底部连通，压力平衡管14的另一端与装料筒12的上部连通，用于平衡压力。
[0038]
外壳体1与内壳体4的连接处设置有浇注料密封环5，内壳体4与内壳体盖7的连接处也设置有浇注料密封环5。
[0039]
内壳体盖7还设置有压力表一，用于监测内壳体4内的压力；装料筒12顶部还设置有压力表二22，用于监测装料筒12内的压力。
[0040]
如图1和图2所示，外壳体1和内壳体4以及内壳体4和内壳体盖7均通过法兰连接，具体的，外壳体1和内壳体4通过法兰一6连接，内壳体4和内壳体盖7通过法兰二8连接，外壳体1用于支撑内壳体4、保温系统和电加热系统，外壳体1和内壳体4由螺栓连接，方便拆装、维护、检修，还利于对保温层2、耐火层3和电加热带16的维护。外壳体1与内壳体4的法兰连接处以及内壳体4与内壳体盖7的法兰连接处均设置有浇注料密封环5，以减小进料罐运行中的热损失。定容给料器9固定在内壳体盖7上，每台电解槽对应一套定容给料器9，以压缩
气体为动力，将进料罐内的熔融态氯化镁输送到定容给料器9内，再用压缩气体将定容给料器9内熔融态氯化镁加入到电解槽内，通过不断的循环操作，实现间断自动加料，一台进料罐可通过一套定容给料器9向单台电解槽加料，也可通过多套定容给料器9同时对多台电解槽进行加料。
[0041]
本实施例中一种镁电解槽间断式自动定量加料装置的工作原理：
[0042]
(1)进料罐的内壳体盖7只设置有一套定容给料器9，通过该定容给料器9对单台电解槽进行加料：控制器控制进气管一17的阀门开启，此时排气管一18的阀门、电磁阀11和排气管二19的阀门均关闭，压缩气体气源通过进气管一17向进料罐的内壳体4内充入压缩气体，将内壳体4内的熔融态氯化镁通过进料管15压入定容给料器9内；当液位计二20检测到定容给料器9内的熔融态氯化镁达到高液位(h)时，将信号发送到控制器，控制器控制进气管一17的阀门关闭，即停止对进料罐加压，同时控制器控制电磁阀11工作，使压缩气体气源通过进气管二10向定容给料器9内充入压缩气体，此时电磁阀11的真空泵方向关闭，将定容给料器9内的熔融态氯化镁通过出料管13输送到电解槽内；当液位计二20检测到定容给料器9内的熔融态氯化镁达到低液位(h1)时，将信号发送到控制器，控制器控制电磁阀11关闭，同时控制进气管一17的阀门开启，继续向定容给料器9内输送熔融态氯化镁，重复上述过程，完成间断自动定量给料；
[0043]
(2)进料罐的内壳体盖7设置多套定容给料器9，每套定容给料器9对应一台电解槽，并对对应的电解槽进行加料：控制器控制与需要加料的电解槽对应的定容给料器9的电磁阀11工作，电磁阀11的真空泵方向开启，电磁阀11的压缩气体气源方向关闭，同时进气管一17的阀门开启、排气管一18的阀门和排气管二19的阀门均关闭；真空泵将定容给料器9内抽真空，并将进料罐内的熔融态氯化镁通过进料管15吸入定容给料器9内，当液位计二20检测到定容给料器9内的熔融态氯化镁达到高液位(h)时，将信号发送到控制器，控制器控制电磁阀11的真空泵方向关闭以停止抽真空，同时控制电磁阀11的压缩气体气源方向开启，使压缩气体气源通过进气管二10向定容给料器9内充入压缩气体，将定容给料器9内的熔融态氯化镁通过出料管13输送到电解槽内；当液位计二20检测到定容给料器9内的熔融态氯化镁达到低液位(h1)时，将信号发送到控制器，控制器控制电磁阀11的真空泵方向开启，同时电磁阀11的压缩气体气源方向关闭，继续向定容给料器9内输送熔融态氯化镁，重复上述过程，完成间断自动定量给料；多套定容给料器9分别按照对应的电解槽的情况，进行单独控制，实现间断自动定量给料即可。
[0044]
如图3所示，当进料罐内的熔融态氯化镁进入定容给料器9达到的液位高度(h)时停止进料，在进料罐和定容给料器9液面上的气体压力平衡后，增加定容给料器9内的气体压力，同时保持进料罐内的气体压力相同，定容给料器9内的熔融态氯化镁经过出料管13送入电解槽内，如图4所示，定容给料器9的液位达到的高度(h1)时，停止给定容给料器9加压，再次平衡进料罐和定容给料器9内的压力使之到达初始状态。
[0045]
本实用新型中，定容给料器9的装料筒12的容积按照生产能力进行设计，输送到电解槽的熔融态氯化镁的质量通过液位高度差(h－h1)、定容给料器9的直径(d)和熔融态氯化镁的比重计算出来，以实现定量加料。
[0046]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。