一种镁电解槽液位自动控制系统的制作方法

1.本实用新型属于镁电解槽技术领域，具体涉及一种镁电解槽液位自动控制系统。


背景技术：

2.熔盐电解法炼镁(production of magnesiumby molten salt elertrolysis)是指含镁物料经氯化镁制取、氯化镁熔盐电解产出金属镁的镁冶炼方法，工业生产中，串联多个镁电解槽通入直流电流，往盛有含mgcl2的熔盐电解质的电解槽中通以直流电，mgcl2便发生分解，在阴极析出金属镁，在阳极析出氯气。由于电解质中的氯化镁不断被电解消耗而减少，镁和氯气被及时排出，所以镁电解槽中电解质的高度不断降低即液位下降，液位低于标准范围低限时，向镁电解槽中的液位调节罐充入高压气体，液位调节罐能使液位上升，最终使液位升至标准范围。这样能将液位保持在要求的标准范围内。
3.实际生产中，通常是由工人分别对各个镁电解槽液位进行人工监视和控制。工人根据现场电解槽镁液位检测管(压差计)指示的液位，操作液位调节罐进气和放气阀，保持液位，在此范围内，工人每隔约10分钟就要操作一次液位调节罐阀门，多个电解槽运行时，操作相当频繁，且会导致液面波动较大，继而影响电解槽产量，由于人工监视和控制不到位，也常常使镁电解槽液位超出标准范围，降低了镁电解槽电流效率。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种镁电解槽液位自动控制系统，能够实现对镁电解槽的液位实现自动控制，提升镁电解槽产量。
5.本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种镁电解槽液位自动控制系统，包括镁电解槽、液位调节罐、与液位调节罐管道连接的高压气泵，镁电解槽内容纳有电解液，液位调节罐上设置有进气管道和排气管道，还包括设置在镁电解槽一侧的液位检测装置、控制器、计算机、以及液位调节罐进气管道上的电磁充压阀、液位调节罐排气管道上的电磁泄压阀，控制器分别与液位检测装置、电磁充压阀、电磁泄压阀、高压气泵、液位调节罐、以及计算机电性连接。
7.采用上述技术方案，提前在计算机中设定好液面的上下阈值，液位液位检测装置自动监测液面高度，采用范围区间控制的方式，当液面超出阈值时，控制器自动控制相应的阀门，实现对电解槽液面高度的调节，可实现对镁电解槽液位进行实现远程自动控制，能减轻现场工人的劳动强度，同时避免人工操作带来的失误，提高镁电解槽液位控制精度，从而提高电流效率，减少金属镁单位电耗，计算机能将镁电解槽液位同时显示控制面板上，实现对镁电解槽液位的实时观察。
8.进一步的，所述液位检测装置包括管体，所述管体上、下端适于分别连通于所述镁电解槽的上下两端，管体内壁固定连接有竖直方向的滑轨，所述滑轨上固定连接有两个触碰开关，触碰开关的设置位置被分别作为高基准液位和低基准液位，滑轨上还滑动连接有一液位浮球，所述液位浮球设置在上下触碰开关之间。通过将管体与电解槽连通，使管体中
的液面高度与镁电解槽中的液面高度相同，液位浮球对液面上下移动，与上下触碰开关接触实现对镁电解槽中液位的监测，结构简单，成本较低，以一种经济有效的方式提高了电解槽液位控制的精准性。
9.进一步的，所述两个触碰开关分别通过螺钉固定在所述滑轨上。
10.进一步的，所述管体上设置有透明的观察窗口，所述观察窗口上设置有液位刻度尺。采用该技术方案，操作人员也可以通过观察窗口直接观测到镁电解槽中的液面情况，进而可以做进一步方案的制定。
11.进一步的，所述进气管道上还设置有手动充压阀，所述手动充压阀与电磁充压阀相互并联，所述排气管道上还设置有手动泄压阀，所述手动泄压阀与电磁泄压阀相互并联。采用该优选的技术方案，在电磁泄压阀或者是电磁充压阀发生故障或者是其他需要进行手动控制的情况下，可以通过计算机关闭自动液位控制模式，通过人工控制手动充压阀和手动泄压阀，实现对液面的手动控制，方便快捷。
12.优选的，所述高基准液位和低基准液位分别设置为2710mm
±
5mm和2680mm。
13.优选的，所述液位浮球为金属浮球。
14.优选的，所述控制器采用plc控制器，plc控制器具有可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强，易学易用，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低的优点，适用于本方案中。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
16.1.实现对镁电解槽液位进行实现远程自动控制，能减轻现场工人的劳动强度，同时避免人工操作带来的失误，提高镁电解槽液位控制精度，从而提高电流效率，减少金属镁单位电耗，计算机能将镁电解槽液位同时显示控制面板上，实现对镁电解槽液位的实时观察。
17.2.通过将管体与电解槽连通，使管体中的液面高度与镁电解槽中的液面高度相同，液位浮球对液面上下移动，与上下触碰开关接触实现对镁电解槽中液位的监测，结构简单，成本较低，以一种经济有效的方式提高了电解槽液位控制的精准性。
18.3.所述管体上设置有透明的观察窗口，所述观察窗口上设置有液位刻度尺，操作人员也可以通过观察窗口直接观测到镁电解槽中的液面情况，进而可以做进一步方案的制定。
19.4.所述进气管道上还设置有手动充压阀，所述手动充压阀与电磁充压阀相互并联，所述排气管道上还设置有手动泄压阀。所述手动泄压阀与电磁泄压阀相互并联，在电磁泄压阀或者是电磁充压阀发生故障或者是其他需要进行手动控制的情况下，可以通过计算机关闭自动液位控制模式，通过人工控制手动充压阀和手动泄压阀，实现对液面的手动控制，方便快捷。
附图说明
20.本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
21.图1是本实用新型中一种镁电解槽液位自动控制系统的结构示意图；
22.图2是本实用新型中管体上观察窗口结构示意图；
23.图3是本实用新型中进气管道和排气管道上阀门设置的结构示意图；
24.图4是本实用新型中管体的结构示意图。
25.附图标记
26.1-镁电解槽、2-液位调节罐、3-高压气泵、4-电解液、5-进气管道、6-排气管道、7-液位检测装置、8-电磁充压阀、9-电磁泄压阀、10-手动充压阀、11-手动泄压阀、701-管体、702-滑轨、703-触碰开关、704-高基准液位、705-低基准液位、706-液位浮球、707-观察窗口、708-液位刻度尺。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.下面结合图1-图4对本实用新型作详细说明。
30.一种镁电解槽液位自动控制系统，包括镁电解槽1、液位调节罐2、与液位调节罐2管道连接的高压气泵3，镁电解槽1中盛放生产用电解质，电解质形成电解质液面，所述的液位调节罐2设置在镁电解槽1里的电解质液面下方，液位调节罐2上设置有进气管道5和排气管道6，液位调节罐2输入端通过进气管道5与电磁充压阀8和电磁泄压阀9一端连接，所述电磁充压阀8通过进气管道5与高压气泵3连接，所述电磁泄压阀9通过排气管道6与空气连通，
31.进一步的，为了实现手动和自动两种控制方式并存，所述进气管道5上还设置有手动充压阀10，所述手动充压阀10与电磁充压阀8相互并联，所述排气管道6上还设置有手动泄压阀11，所述手动泄压阀11与电磁泄压阀9相互并联，在电磁泄压阀9或者是电磁充压阀8 发生故障或者是其他需要进行手动控制的情况下，可以通过计算机关闭自动液位控制模式，通过人工控制手动充压阀10和手动泄压阀11，实现对液面的手动控制，方便快捷。
32.为了减轻现场工人的劳动强度，同时避免人工操作带来的失误，提高镁电解槽1液位控制精度，从而提高电流效率，减少金属镁单位电耗，实现液面的自动实时控制，还包括设置在镁电解槽1一侧的液位检测装置7、控制器、计算机，控制器分别与液位检测装置7、电磁充压阀8、电磁泄压阀9、高压气泵3、液位调节罐2、以及计算机电性连接。提前在计算机中设定好液面的上下阈值，液位检测装置7自动监测液面高度，采用范围区间控制的方式，当液面超出阈值时，控制器自动控制相应的阀门，实现对电解槽液面高度的调节，可实现对镁电解槽1液位进行实现远程自动控制，计算机能将镁电解槽1液位同时显示控制面板上，实
现对镁电解槽1液位的实时观察。
33.进一步的，所述液位检测装置7的具体实施结构为，其包括管体701，所述管体701上下分别设置有开口，在镁电解槽1上对应也设置有开口，开口直接通过管道连通，使管体701 中的液面高度与镁电解槽1中的液面高度相同，管体701内壁固定连接有竖直方向的滑轨702，所述滑轨702上通过螺栓固定连接有两个触碰开关703，触碰开关703的设置位置被分别作为高基准液位704和低基准液位705，滑轨702上还滑动连接有一液位浮球706，所述液位浮球706设置在上下触碰开关703之间，随着镁电解槽1中的液面升降，液位浮球706随着液面上下移动，液位浮球706向上或者向下与触碰开关703搭接，将液面信号反馈至控制器，进而控制对应控制电磁阀的开启或关闭，实现对镁电解槽1中液位的监测，结构简单，成本较低，以一种经济有效的方式提高了电解槽液位控制的精准性。
34.进一步的，所述管体701上设置有透明的观察窗口707，所述观察窗口707上设置有液位刻度尺708，所述刻度尺708的刻度范围为0-3000mm。操作人员可以通过观察窗口707直接观测到镁电解槽1中的液面情况，进而可以做进一步方案的制定。
35.优选的，所述高基准液位704和低基准液位705分别设置为2710mm
±
5mm和2680mm，同时设置标准液位为2700mm。
36.优选的，所低液位浮球706为金属浮球。
37.优选的，所述控制器采用plc控制器，plc控制器具有可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强，易学易用，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低的优点，适用于本方案中。
38.工作原理：在使用该电解槽液位系统时，提前在计算机中设定好液面的高基准液位 7042710mm
±
5mm和低基准液位7052680mm，使液位浮球706液位高度位于2680mm
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2710mm之间的液面上；
39.当液位下降时低于低基准液位705时，液位浮球706与下触碰开关703搭接，液位检测装置7将液位信号传输反馈至控制器中，同时与计算机交换信息，控制器进行信息收集分析，下发指令至充压电磁阀，控制充压电磁阀开启，高压气泵3开启，高压气体通过充压电磁阀进入液位调节罐2中，液位调节罐2充入高压气体后随之电解质液面上升，直至达到标准液位2700mm后，控制器发出信号，控制充压电磁阀关闭，将镁电解槽1的电解质液面保持在标准范围内。
40.当液位上升至超过高基准液位704上限时，液位浮球706与上触碰开关703搭接，液位检测装置7将液位信号传输反馈至控制器中，同时与计算机交换信息，控制器进行信息收集分析，下发指令至充压电磁阀，控制泄压电磁阀开启，液位调节罐2内废气通过将泄压电磁阀排出，随之电解质液面下降，直至达到标准液位2700mm后，控制器发出信号，控制泄压电磁阀关闭，将镁电解槽1的电解质液面保持在标准范围内。
41.当在电磁泄压阀9或者是电磁充压阀8发生故障或者是其他需要进行手动控制的情况下，可以通过计算机关闭自动液位控制模式，通过人工控制手动充压阀10、手动泄压阀11、高压气泵3和液位调节罐2，实现对液面的手动控制，方便快捷。
42.需要注意的是本技术中涉及到的自动控制原理、计算机控制计算等属于现有技术，因此本技术中不再具体阐述。
43.以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对本技术保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本技术技术方案构思的前提下，还可以做若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。