Способ автоматического регулирования работы электролизера для получения алюминия

 

5ф.:

Класс 40с, 4

СССР 1!

OllMCAHI4E l43O5I ETEI-I VISE

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. Г. Яблоков

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

Заявлено 9 января 1952 г. 3a ¹. 9114/449448 в Министерство цветной металлургии

Известен способ автоматического регулирования работы электролизных алюминиевых ванн, заключающийся в поддержании постоянным общего падения напряжения на ванне, осуществляемого путем регулирования положения анода в ванне.

Однако нормальная работа ванны зависит не только от общего напряжения, но и от ряда других факторов. Поэтому для поддержания опти мального режима работы ванны необходимо соответственно корректиро вать работу основного регулятора ванны.

Особенность предлагаемого способа автоматического регулирования работы ванны заключается в том, что напряжение на ванне корректируется при помощи вспомогательных регуляторов в зависимости от изменения падения напряжения на катодном участке, толщины слоя гарниссажа, силы тока в серии ванн и температуры окружающего воздуха.

Указанное выше дополнительное корректирование работы основного регулятора осуществляется следующим образом.

1. Катодный участок ванны имеет вполне определенную оптимальную электропроводность, при которой боковые стенки футеровки шахты ванны защищены гарниссажем (слоем застывшего электролита), свободным от науглероживающих его поверхность частиц, что делает их при нормальных условиях работы ванны неэлектроироводными, а сама подина при этом не загрязняется.

Уменьшенное против оптимального значение падения напряжения на по- дине может возникнуть при появлении науглероживающего слоя на омываемой электролитом поверхности гарниссажа, что позволяет части тока ответвляться от рабочего пути в боковые стенки по этому слою, как по проводнику первого рода.

Уменьшенное против оптимального значение падения напряжения на поди не может возникнуть также при расплавлении гарниссажа на боковых стенках. В таком случае необходимо снизить количество тепла, сооб щаемое ванне (понизить температуру электролита) для тото, чтобы на ее стенках мог образоваться гарниссаж..

Увеличенное против оптимального значение падения напряжения на подине может быть тогда, когда на нее выпадут осадки карбида алюминия, глинозема или образуются настыли. Эти осадки и настыли можно растворить, сообщив ванне дополнителыное количество тепла, повысив температуру электролита. № !00!58

Во всех рассмотренных случаях изменение количества тепла, сообщаемого ванне, может быть достигнуто введением автоматической коррекции основного регулируемого параметра ванны — — напряжения — по падению напряжения на ее катодном участке.

2. Автоматическая коррекция заданного значения напряжения на ванне по толщине слоя гарниссажа обоснована тем, что при одной и той же температуре электролита или жидкого алюминия и при постоянном значении внешних условий величина теплопотерь ванны зависит от степени ее теплоизоляции за счет изменения толщины слоя гарниссажа. Температура застывшей части электролита может служить параметром, определяющим величину теплоп отер ь ванны через стенки кожуха при неизменных значениях некоторых других параметров.

Таким образом, при постоянном значении некоторых других параметров можно обеспечить постоянство теплопотерь ванны через стенки кожуха, введя автоматическую коррекцию ее основного регулируемого параметра — напряжения — по толщи не слоя гарниссажа ванны.

3. Автоматическая коррекция заданного значения напряжения на ванне по силе тока в серии ванн необходима на тот случай, если по каким-либо причинам оказалось бы невозможным поддерживать их силу тока на постоянном уровне, в частности, из-за недостатка мощности преобразовательной подстанции. Тог да сила тока в серии ванн в результате ряда поочередных уменьшений тока и автоматического доведения напряжения на ваннах до заданной величины упадет, наконец, до некото рой постоянной величины, соответствующей уменьшенному значению мощности и заданному напряжению на ваннах.

Однако известно, если при наличии одной и той же уменьшенной мощности пойти на уменьшение заданного падения напряжения на ваннах, то сила тока в серии ванн в заданном случае будет больше, чем в первом, а значит и производительность электролизных ванн будет больше.

Такич образом для того чтобы ванна могла и при работе на уменьшенной мощности иметь оптимальную производительность, необходимо ввести автоматическую коррекцию заданного значения основного регулируемого параметра ванны — напряжения — по силе тока в серии ванн. Указанное приведет к тому, что при уменьшении мощности или силы тока, которые преобразователь ная подстанция может подавать в серию ванн, на это время автоматически будет уменьшено значение заданного напряжения на ваннах с тем, чтобы не произошло описанного выше явления с перемещением анодов.

4. Автоматическая коррекция заданного значения напряжений на ванне по температуре наружного воз духа обоснована следующим. Извест но, что для сохранения одинакового теплового состояния ванны в различ ное время года ванны должны работать при различных значениях заданного напряжения, при условии обеспечения необходимой мощности на преобразовательной подстанции.

Чтобы и это внешнее условие, могущее влиять на результат технологического процесса электролиза алюминия, учитывалось, необходимо ввести автоматическую коррекцию основного напряжения по температуре наружного воздуха.

При понижении, например, внешней температуры воздуха, когда при всех прочих равных условиях увеличиваются теплопотери от ванн, своевременно автоматически будет увеличено значение заданного напряже ния на них с тем, чтобы притоком дополнительного тепла компенсировать увеличившиеся для рассматриваемого случая теплопотери ванн.

Предмет изобретения

Способ автоматического регулирования работы электролизера для получения алюминия по заданному зна чению падения напряжения на ванне, корректируемому в зависимости от температуры ванн при помощи вспомогательного регулятора температуры, контакты реле которото шунтируют участки потенциометра № ИЮ158 в цепи ванн и тем самым изменяют долю напряжения, снимаемого с потенциометра и подаваемого на регулятор напряжения, отл и ч а ющийс я тем, что, с целью поддержания оптимального режима работы ванны, значение указанного.напряжени я корректируется при помощи вспомогательных регуляторов в зависимости от изменения падения напряжения на катодном участке, толщины слоя гарниссажа, силы тока в серии ванн и температуры окружающего воздуха.