Способ управления алюминиевым электролизером

 

Изобретение относится к металлургии алюминия, в частности к способам получения алюминия электролизом расплавленных солей. Цель изобретения - повышение производительности электролизера за счет повышения точности поддержания заданного межполюсного расстояния. Способ управления алюминиевым электролизером включает автоматическое измерение напряжения электролизера между зондами в аноде и катоде каждого из торцов электролизера и устранение разности напряжений при регулировании заданного межполюсного расстояния путем включения двигателя привода анода соответствующего домкрата. 3 табл., 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 С 25 С 3/20

t л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4345401/23-02 (22) 16.12.87 (46) 15.10.89. Бюл. ¹ 38 (71) Братский алюминиевый завод (72) С.Д.Борзых, В.А.Капп и Н,А.Тимофеев (53) 669.713.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1216254, кл. С 25 С 3/20, 1986. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЬМ

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОМ ,(57) Изобретение относится к металлургии алюминия, в частности к способам получения алюминия электролизеИзобретение относится к металлургии алюминия, в частности к способу получения алюминия электролизером расплавленных солей.

Целью изобретения является повышение производительности электролизера за счет повышения точности поддержания заданного межполюсного расстояния.

На фиг.1 приведены потенциальные точки анода электролизера; на фиг.2— схема устройства для осуществления способа.

На фиг.l обозначены: потенциальные точки .1 анодной ошиновки; потенциальные точки 2 боковой поверхности аног да на уровне поверхности электролита; анодный кожух 3; анодные зонды 4.

Устройство содержит зонды 5,6 ано.— да 7 и зонды 8 9 катода 10 электролизера, блоки 11 и 12 нормализации. Выхода этих блоков подключены через блоки 13, 14 выборки-хранения к аналого2 ром расплавленных солей. Цель изобретения — повышение производительности электролизера за счет повышения точности поддержан)(я заданного межпо." люсного расстояния. Способ управления алюминиевым электролизером включает автоматическое измерение напряжения.электролизера между зондами в аноде и катоде каждого из торцов электролизера и устранение разности напряжений при регулировании заданного межполюсного расстояния путем включения двигателя привода анода соответствующего домкрата. 3 табл. 2 ил., вому мультиплексору 15, подключенному через аналого-цифровой преобразо-. ватель 16 на вход электронно-вычислительной машины 17. Ее управляющие каналы подключены к ключам 18 19 управления правым 20 и левым 21 электроприводами домкратов анода и устройству 22 управления, подключенному к блокам 13,14 выборки †хранен, аналоговому мультиплексору 15 и аналогоцифровому преобразователю 16.

Сущность способа заключается в использовании распределения разности потенциалов в аноде для выравнивания межполюсного расстояния на торцовых участках электролизера при его регулировании..

Ниже приводятся экспериментальные данные, подтверждающие правомочность измерений напряжения на электролизере с использованием анодных зондов.

Измерения разности потенциалов проводили на каждом иэ торцов анода меж3 1514832 ду потенциальной точкой 1 на анодной ошиновке и потенциальной точкой 2 боковой поверхности анода на уровне поверхности электролита (hU„ ), потен- циальной точкой 1 анодной ошиновки и анодным кожухом 3 (АU„ > ), потен:— циальной точкой 1 анодной ошиновки и анодным зондом 4 (QU „д ), анодным кожухом 3 и потенциальной точкой 2 lp боковой поверхности анода (AUq g), Распределение разности потенциалов, мВ

Разность потенциалов между потенциальными

Электролиэер 2 Электролизер 3

Электролизер 1 точками

Правый Левый Правый Левый Правый торец торец торец торец торец

JIBHbIA торец

410

546

582

490

В аноде hU, < 8 i0

750

Анодной шине — 480 анодном кожухе

6U1-3

240

455

210

310

360

340

На анодном ко- 392 жухе — боковой поверхности анода AU> z

170

190

190

° 308

На торцовых участках анрдного кожуха

KU -3

Таблица 2

Распределение разности потенциалов, MB

Разность потенциалов между потенциальными точками

Электролизер 2 Электролизер 3

Электролиэер l.

Левый Правый Левый Правый торец торец торец торец

Правый торец

Левый торец

В аноде h U 850

750

410

556

490

582

190

224

Анодная шина — 364 зонд hU„=

230

396

320

210

248

Зонд — боковая 500 поверхность

ЬЦ

432

260

352

152

101

Зондами U, Из табл. 1 и 2 следует, что распределение разности потенциалов относительно зондов в аноде в той же стеанодным зондом 4 и потенциальной точкой 2 боковой поверхностю анода (AU z ), также измеряли разность потенциалов между анодными зондами 4 (Ы7 q) и анодным кожухом 3 (QUAL. ).

Результаты распределения разности потенциалов в аноде относительно анодного кожуха приведены в табл. 1, относительно зондов в аноде в табл.2.

Таблица 1

i.åíè характеризует падение напряжения в аноде (ЬБ» ), что и распределение разности потенциалов относительно

5 !5 анодного кожуха. При этом разность потенциалов между зондами (bU4 ) по отношению к разности потенциалов на анодном кожухе (АУ ) позволяет учитывать распределение разности потенциалов на торцовых участках анода и использовать ее для определения межполюсного расстояния на этих участках. электролизера.

Зонды в анод устанавливаются по его оси на расстоянии I м от его торцов. Это обусловлено тем, что потенциал анодного зонда в большей степени характеризует потенциал участка подошвы анода, находящегося в вертикальной с зондом плоскости. Наибольшая разность потенциалов имеет место в середине и на торцовых участках анода и характеризует межполюсное, расстояние на этих участках. Регулировка положения анода перемещением левого или правого его торцов приводит к необходимости измерять разности потенциалов на торцовых участкаханода для определения межполюсного расстояния на этих участках. При этом установка зондов на расстоянии 1 м от торцов анода в большей степени характеризует разницу межполюсного расстояния на торцовых участках электролизера. Смещение зондов относительно указанных мест их установки приводит к увеличению разности потенциалов между зондом и потенциалом торцового участка подошвы анода за .счет изменения потенциала анода в продольном его направлении. Это вносит погрешность в определение межполюсного расстояния на торцовых участках электролизера и снижает точность поддержания заданного межполюсного расстояния.

Способ осуществляется следующим образом.

Напряжения электролизера U >, и U одновременно измеряются между зондами в аноде и катоде торцовых участ14832 6 ков электролизера. В блоках 11, 12 нормализации отфильтровывается полезный сигнал измеренного напряжения.

Значения этих сигналов фиксируются на время опроса в блоках 13, 14 выборки-хранения и по команде устройства 22 управления, получившего сигнал от ЭВМ, аналого-цифровой преобразователь 16 посредством мультиплексора

15 опрашивает блоки 13, 14 выборки хранения, значения входных сигналов преобразовывает в код и передает на

ЭВМ, где сравниваются измеренные зна-!

5 чения входных сигналов.

В случае, если нанряжение левого торца превышает-напряжение правого торца электролизера, но не превышает напряжения уставки на регулирование

20 заданного межполюсного расстояния, то ЭВМ ключом 18,управления правым

20 электроприводом домкрата анода перемещает анод вверх до устранения разности напряжений.

25 Если напряжение левого торца превьппает напряжение правого торца электролизера и превышает напряжение уставки на регулирование заданного межполюсного расстояния, то ЭВМ ключом

18 управления правым электроприводом домкрата анода перемешает анод вверх в зону значений напряжения уставки, затем анод перемещается левым 21 электроприводом домкрата анода до устранения разности напряжений.

При отсутствии разности напряжений заданное межполюсное расстояние поддерживается одновременным подключением ключей 18,19 управления элек4р троприводами домкратов анода.

П р и и е р. На промьппленном электролизере раз в сутки в течение пяти суток определяли разность напряжений на торцовых участках электролизера известным и предложенным способом и регулировали положение анода.

Результаты измерений сведены в табл.3.!

514832

Пример, Ф

Разность напряжений, MB

До регулирования положения анода

Предлага- ИзвестИэвестПредлагаемым способом ным способом емым способом

HbtM способом

140

0 0

118 0

180 0

90 0

0 0

Как видно из табл.3 при регулиро- фании электролизера предлагаемым способом точность поддержания межполюсНого расстояния повышается за счет устранения перекоса межполюсного расстояния при устранении разности нап- . ряжений.

Использование способа позволит поВысить производительность злектролиэера в среднем на 0,37..

Формула изобретения

Способ управления алюминиевым электролиэером, включающий измерение напряжения между элементами анода и

1 таблица 3

После регулирования положения анода катода, опеределение разности напряжения и знака разности, сравнение с заданием, устранение рассогласования путем включения левого и правого электроприводов домкрата анода, о тл и ч а ю.шийся тем, что, с целью повышения производительности электролизера за счет повышения точности поддержания заданного межполюсного расстояния, через торцы анода вводят зонды до соприкосновения с ко-. нусом спекания, вводят зонды через торцы в катод до осей установки зондов в аноде и попарно измеряют напряжение между левыми и правыми анодным и катодным зондами.

1514832

Составитель А.Абросимов

Редактор М,Бандура Техред А.Кравчук Корректор М. Васильева

Заказ б197/29 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101