Способ стабилизации электрического режима алюминиевого электролизера

 

Изобретение относится к технологии получения алюминия электролитическим способом. Цель изобретения - увеличение производительности путем повышения качества стабилизации сопротивления электролизера. Способ заключается в определении рассогласования между омическим сопротивлением электролизера и его заданным значением и в перемещении анодного массива при наличии указанного рассогласования для его ликвидации. Непосредственно после вьшивки металла из электролизера увеличивают напряжение на нем пропорционально весу вылитого металла, .после чего в период до очередной вьшивки напряжение постепенно уменьшают пропорционально увеличению веса металла в электролизере. 1 з.п; ф-лы, 1 ил., 1 табл. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4С 25 С 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3896849/22-02 (22) 15.05.85 (46) 30.06.87. Бюл. Ф 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (71) Производственное объединение по ремонту, модернизации и наладке энергетического оборудования "Сибэнергоцветмет" (72) Б.д. Овсянников, А.В. Сысоев, Ю.А, Курашев, M.Ï. Липинский, Г.А.Сиразутдинов, А.М. Цыплаков, С.В. Волков и Т.П. Попова (53) 669.713.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 840203, кл. С 25 С 3/20, 1979. (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Изобретение относится к технологии получения алюминия электролитическим способом. Цель изобретения— увеличение производительности путем повышения качества стабилизации сопротивления электролизера. Способ saключается в определении рассогласования между омическим сопротивлением электролизера и его заданным значением и в перемещении анодного массива при наличии указанного рассогласования для его ликвидации. Непосредственно после выпивки металла иэ электролизера увеличивают напряжение на нем пропорционально весу вылитого металла, после чего в период до очередной выпивки напряжение постепенно уменьшают пропорционально увеличению веса металла в электролизере. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

13202

Изобретение относится к техноло/ гии получения алюминия электролитическим,. способом.

Целью изобретения является увеличеиие производительности путем повы5 шения качества стабилизации сопротивления электролизера.

На чертеже представлена экспериментальная зависимость показателя кривизны зеркала металла от напряже — 10 ния на электролизере для различных уровней металла.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Определяют рассогласование между 15 текущим значением омического сопротивления и заданным значением и перемещают анодный массив в случае наличия рассогласования, непосредственно после выливки металла из электролизе- 20 ра увеличивают напряжение пропорционально весу выпитого металла, после этого в период до очередной выпивки напряжение постепенно уменьшают пропорционально увеличению веса металла

l в электролизере.

Напряжение вычисляют и устанавливают в соответствии с выражением

U = Б + (0,05-0,15) k .Р, где U — - текущее напряжение уставки, В;30

U — заданное исходное напряже3 ние уставки перед выливкой,В; (0,050,15) — численное значение коэффици— ента связи напряжения с изме- 35 нением уровня металла, .В/см;

P — - вес вылитого металла, т;

k — коэффициент, численно равный изменению уровня металла после выливки 1 т металла, см/т. 10

Уменьшение массы жидкого металла в электролизере после выливки приводит к увеличению кривизны зеркала металла под действием электромагнитных сил, причем увеличение кривизны тем 5 больше, чем больше вылито металла, т.е. чем больше изменился его уровень.

При увеличении кривизны зеркала металла снижается производительность электролизера. 50

Увеличение напряжения на электролизере, т.е. увеличение междуполюсного расстояния, приводит к выравниванию электромагнитных сил по объему металла, к уменьшению кривизны его 55 поверхности и к увеличению производительности. При небольших изменениях уровня металла, имеющих место после

62 2 выливок, связь напряжения с изменением уровня металла может быть принята линейной, и угловой коэффициент такой связи лежит в пределах (0,050 15) В/см и тем больше, чем меньше глубина шахты электролизера.

На чертеже приведена зависимость показателя кривизны зеркала металла

К„ от напряжения на электролизере для различных уровней металла Н„. В качестве показателя К„ принято среднеквадратическое отклонение уровня металла, рассчитанное по результатам замеров этого параметра в нескольких точках по периметру электролизера.

Способ реализуется следующим образом.

Пример !. Три электролизера типа С7 глубиной шахты 500 мм, подключенных к системе автоматического регулирования типа "Алюминий-3", работали на заданном исходном напряжении U = 4,50 В.

Выпивку производили раз в двое суток. С помощью крановых весов измеряли вес каждой выливки Р в тоннах.

Выпивку осуществляли с условием сохранения постоянным среднего за месяц значения уровня металла. На основании взвешивания металла и плановых замеров уровня металла определили, что каждая тонна вылитого металла в среднем соответствует уменьшению уровня металла на К = 0,7 см. После каждой выливки рассчитывали напряжение

U = U + 0,15 k P (В).

Расчетное напряжение U округляли до ближайшего значения напряжения уставки системы "Алюминий-3" и соответствующий номер уставки записывали в памяти системы. Спустя сутки напряжение пересчитывали, исходя из того, что наработка металла за сутки равна .среднесуточной производительности электролизера 1,1 т. Пересчитанное значение напряжения также округляли до ближайшего значения напряжения уставки и соответствующий номер уставки записывали в память системы "АлюМНННН 3".

Результаты измерений и расчетов для трех электролизеров за 3 дн. приведены в таблице (значения веса вылитого металла Р (Т), расчетного напряжения уставки U (В) и номера уставки

N в системе Алюминий-3 " ) .

Электролизер

2-й день

1-й день

3-й день с 17.00 по 24.00

) с 0.00 по 24.00

P U N

P U N

4,5 4

4,5 4

4,5 4

2,2 4,70 6

2,4 4,718 6

2,0 4,682 6

3 13202

Пример 2. На группе электролизеров С-8БМ с глубиной шахты

550 мм, подключенных к системе автоматического регулирования "Алюминий3", осуществляли выливку раз в двое суток, измеряли среднее за месяц количество нарабатываемого одним электролизером алюминия P которое составило 1,21 т. На основании плановых замеров уровня металла определили, 10 что одна тонна вылитого металла соответствует изменению уровня металла в среднем на k = 0,75 см. На основании среднего значения производительности рассчитывали поправку 15

6U = 0,05 ° 1с Р = 0,05 0,75+1,21=

0,0458, что приблизительно соответствует одной уставке в системе "Алюминий-3".

Изменение напряжения уставок на 20 электролизерах осуществляли по следующему графику: непосредственно после выливки на каждом электролизере номер уставки в системе "Алюминий-3" увеличивали на единицу относительно исходной уставки; спустя сутки в память системы записывали прежние исходные номера уставок, которые определяли обычным путем на основании оценки общего технологического состояния электролизера.

За 3 мес. работы электролизеров средняя температура электролита снизилась на 7. С по сравнению со средней температурой по серии и со- 35 ставила 966 С, среднеквадратический разброс температуры также снизился на 2,8 С и составил 8,3 С. Средняя суточная производительность на экспериментальных электролизерах была 40 на 44 кг больше, чем по остальным электролизерам серии.

2,1 4,691 6 — 4,60 5

1,9 4,673 6 — 4,60 5

2,4 4,718 6 — 4,60 5

62 4 формула изобретения

1. Способ стабилизации электрического режима алюминиевого электролизера, включающий определение. рас согласования между омическим сопротивлением и заданием на его стабилизацию для электролизера, сравнение полученной величины рассогласования с величиной его заданного значения и в случае ее превышения перемещение анодного массива для ликвидации данного отклонения, о т л и ч а ю щ и Йс я тем, что, с целью увеличения производительности путем повышения качества стабилизации сопротивления электролизера, непосредственно после выливки металла из электролизера определяют и устанавливают напряжение на реле пропорционально весу выпитого металла, после чего в период до очередной выпивки напряжение постепенно уменьшают пропорционально увеличению веса металла в электролизере.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что напряжение определяют в соответствии с выражением

U = 11 + (0,05-0,15) k P, где U — - текущее напряжение уставки, в;

U — заданное исходное напряжение перед выливкой, В; — коэффициент, численно равный изменению уровня металла после выпивки одной тонны металла, см/т;

P — вес вылитого металла, т; (0,050,15) — численное значение коэффициента связи напряжения с изменением уровня металла, В/см. с 0.00 по 17.00 с 17.00 по 24.00

P U N P U N

1320262

97 48 и,Е

Составитель А. Абросимов

Редактор М. Келемеш Техред А.Кравчук Корректор С„ Шекмар

Заказ 2614/24 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4