Способ контроля температурыэлектролита

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1!!!850?41 (6| ) Дополнительное к авт. свил-яу (22)Заявлено 10-10 ° 78 (21) 2672809/22-02 (51)М. К .

С 25 С 3/!2 с присоелинением заявки ¹

Государственный комитет (23) П риорите т по лелем изооретений и открытий

Опубликовано 30.07.81. Ькэллетень № 28 (53) УДК 621.357..1(088 8) Дата опубликования описания 1 0 .08 . 8 1

/ е

1 (72) Авторы изобретения

А.И.Громыко, Г.Я.Шайдурон и А.И.Цыплаков

/ --.

Красноярский политехнический институт и Всесоюзный

/ научно-исследовательский и проектный институт алюминиегой, магниевой и электродной промышленностй ---.. (71) Заявитель (54} СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭЛЕКТРОЛИТА

1)ст

l Af Аф 4 Мот стет

Изобретен!!с относится к контролю технологических процессов цветной металлургии, а именно к контролю температур»! электролита в алюминиевых электролизерах.

Известен способ контроля темпеРатУРЪ| ЭЛЕКТРоЛ11та ВКЛЮЧаЮ1ЦИЙ ВОЗ буждение электромагнитного поля внутри электролизера, прием и измерение параметров электродвижущей силы вне электролизера, возникающей под влиянием электромагнитного поля L1J.

Недостатком известного способа является значительное запаздывание в получении информации и невысокая точность контроля.

Цель изобретения — уменьшение времени запаздывания и повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что одновременно измеряют амплитуды сигналов электромагнитного поля и электродвижущей силы и угол фазового сдвига между этими сигналами, по полученным данным вычисляют электромагнитный параметр ф при гармоническом возбуждении по форму ле !.!тт ф) —" — )

13 Н (С) где U„(t ) — напряжение, возникающее под влиянием.электродвижущей силы;

1Î

U (t) — напряжение возбуждения;

К вЂ” коэффициент связи, пропорциональный углу фазового сдвига Ф устанавливают зависимость между электромагнитным параметром Д и температурой электролита Т х и по полученной зависимости Та„=Г ф ) определяют температуру электролита, при этом частоту сигналов возбуждения выбирают из условия соблюдения не. равенства

85074) 10 и фаза где (.13Г =2((.т - 9

Г торном датчике, расстояние от центра щели до приемного датчика; действительное

bo значение ширины щели; глубина проникновения электромагнитного поля в

У = 50 с г е н к у к О ж x х а и р и

20 С, глубина проникновения электромагнитного поля при текущем значении температуоы ко9 (+)

Д « 2 т (Q (pI?2g

T Г

На генераторный датчик 5 подается ток возбуждения частотой 30-600 Гц.

Лмплитуда ЭДС, снимаемой с приемного датчика 2, может быть определена из выражения (— „2)

«=2и,v,ç — „((2 «.™„, -)„-) частота возбуждения генераторногG датчика, магнитная проницаемость воздуха; сила тока в генера- 0,Ь=,(— }; 9 (Toe)=(,Д .9(т 2ОЦ, о

9 1 jyo) =2.,(k(T-2D1} удельное сопротивление стенок кожуха -jpH 20 C, температурный коэффициент сопротивления стамагнитная проницаемость стали при 20ОС, температурный коэффициент магнитной пропица55 емос ги стали: текущее значение магнитной проницаемости и электропроводiлоc; стали, Т вЂ” текущее значение темперятуры стенки кожуха и расплава алюми11ия, С; время.

Изменения температуры электролита

4 обуславливают аналогичные изменения температуры расплава алюминия и граничащих с электролитом узлов стального кожуха. Зто прежде всего относится к газосборному колоколу и верхней кромке катодного кожуха, поскольку газы под колоколом имеют температуру r 550 С, а выходящие из-под корки глинозема 1.900ОС. Колебания темперятуры названных элементов электролизера вызывают пропорциональные изменения электропроводности стенок кожуха, я следовательно, и глубины проникновения в них электромагш@— но,"о поля (5, что эквивалентно изменению ширины щели Ь, В результате

Х1С в приемном витке зависит от температуры электролита, точнее от температуры расплава алюминия и стенок кожуха, примыкающих к электрол".-ту. Следовательно, измсряя электро магнитный параметр pg или 1Ъ . т.е.

3 фазу и относительную величину амплитуды сигналя в приемном датчике или амплитуду и скорость спада (при импульсном методе), можно судить о температуре электролита.

На промышленн«гх электролизерах проведены испытания предлагаемого способа по замерам электромагнитного параметра « 5 с одновременным контролем температуры электролита при помощи хромель-алюминиевых терМо1!Вр установленных в электролит в зоне газовых горелок. По данным замеров строят график (фиг. 2). Линия регрессии найдена по методу наименьших квадратов. Среднеквадратичная ошибка определения температУры электролита IIQ электромагнитному параметру составляет 3-5ОС.

Предлагаемый способ позволяет осуществлять непрерывный дистанционный контроль температуры электролита и тем самым нести процесс электролиза при оптимальной температуре.

Формула изобретения

Способ контроля температуры электролита, включающий возбуждение элекгромагнитного поля внутри электро650741 лиэера, прием и измерение параметров электродвижущей силы вне электролизера, возникающей под влиянием электромагнитного поля, о т л и ч а ю:шийся тем, что, с целью уменьшения времени запаздывания и повышения точности контроля, одновременно измеряют амплитуды сигналов электромагнитного поля и электро— движущей силы н угол фазового сдвига 1о .между этими сигналами, по полученным данным вычисляют электромагнитный параметр при гармоническом возбуждении по формуле у оФ !

Uã (t) где 0 (1) — напряжение, возникающее под влиянием электродвижущей силы;

Ut (t) —; 2o

К вЂ” коэффициент связи, пропорциональный углу фазового сдвига Р устанавливают связь между электромагнитным параметром РЭ и температурой электролита Т и по градуировочной кривой T =-f((3 ) определяют температуру электролита, при этом частоту сигналов возбуждения (f ) выГ бирают такой, чтобы выполнялось условие неравенства (м — —

МФ С Р " ст О "т где/, 8 — соответственно толщина футеровочного материала между датчиками и стального кожуха катода;

$<>,l0 — злектропроводность и магнитная проницаемость материала стального кожуха; 1(1Лф — электропроводность и магнитная проницаемость футеровочного материала;

А — коэффициент связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР

379673, кл, С 25 С 3/12, 1973.

850741

100Ч

ops

976

135 ЯО 1Ч5 <50 155 /_#_ Pz (Пиг, 2

Составитель А.Абросимов

Техред Ж.Кастелевич

Корректор Л.Иван

Редактор Т.Мермелштайн

Подпис ое

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6258/36 Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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