Способ определения падения напряжения в аноде алюминиевого электролизера

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ и АВТОВС КОМУ СВИЯГИ ТЕЛЬСТВУ

Сотоз Советсимн

Соцмапмстмчесиин

Республик

С 25 С 3/20 еЬоударсткнный квинтет

СССР (23 ) Приоритет— но делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 07. 10. 81. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 09. 10. 81 (5З) В 621.357. .!(088.8) А.А, Ревазян, Р.М. Казарян-, А.О. Гарибян и Г. . Тьноян-:, - --.

/ г.

Армянский научно-исследовательский и проектный институт цветной металлургии "АрмНИПРОЦветмет" " " : -...1

{ 72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАДЕНИЯ НАЛРЯЖЕНИЯ

В АНОДЕ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Изобретение относится к области автоматического управления электролитическими процессами и может быть использовано при создании автоматизированных систем управления алюминиевыми электролизерами. S

Известен способ определения падения напряжения в аноде алюминиевого электролизера, включающий измерение напряжения и гока в анодной цепи 1 11.

Недостаток известного способа состоит в относительно низкой точ.ности измерения.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения падения напряжения в аноде алюминиевого электролизера, включающем измерение напряжения и тока, дополнительно параллельно основному аноду подключают измерительную цепь с вспомогательным электродом, изменяют ее сопротивление до момента равенства плотности тока в этой цепи, плотности тока в цепи основного анода, и по падению напряжения в дополнительной цепи определяют падение напряжения в основном аноде алюминиевого электролизера.

Способ осуществляется следующим образом.

Всопомогательный электрод, выполненный в виде полого стакана, изготовленного из того же материала, что и основной анод, вводят в электропизер и погружают его в электролит на одинаковый с основным анодом уровень до подины электролизера. Электрическую цепь вспомогательного анода с реостатом, амперметром и вольтметром подключают параллельно основному аноду. В этих условиях общее напряжение в электрической цепи с основным анодом (От) и вспомогательным электродом (02) будет равно

О,(= 1.тй,т е

02 — — i2 R„.е

870507 где I, 1 — соответственно сила то;2 ка в цепях основного и вспомогательного анодов;

R, R — соответственно сопротивление основного и вспомогательного анодов; соответственно падение напряжения на основном и вспомогательных анодах;

61, С вЂ” электрохимические потенциалы.

Так как в параллельных электрических цепях напряжения равны, т.е.

01 = U, то при условии равенства электрохимических потенциалов е =e >

1 выполняется равенство I R = I R<, т.е. определение падения напряжения в основном аноде сводится к определению падения напряжения во вспомогательном аноде. Равенство же электрохимических потенциалов может быть достигнуто при двух условиях: когда основной и вспомогательный аноды выполнены из -одинакового материала (это условие соблюдается при изготовлении вспомогательного анода); когда равны значения плотностей тока на основном и вспомогательном анодах.

Регулировкой реостата приравнивают плотность тока вспомогательного анода к плотности тока основного анода, достигая этим равенства из электрохимических потенциалов, и по . Ф падению напряжения на реостате судят о падении напряжения в основном аноде.

На чертеже схематически изображен алюминиевый электролизер со вспомогательным анодом.

Вспомогательный анод 1, закрепленный на штативе 2, вводят в электролизер и погружают его в электролит

3 на одинаковый с основным анодом 4 уровень от подины 5 электролизера.

Подвод тока к вспомогательному аноду осуществляют с точки второго ряда анодных штырей 6, подключая его параллельно основному аноду.

Для проведения замеров, из того же материала, что и основной анод, изготовлялся вспомогательный анод в ,виде полого стакана сдиаметром 1,9 см и толщиной дна 0,5-1„0 см. Ток подводился к дну стакана металлической проволокой, для получения хорошего контакта стакан заполнялся анодной массой и обжигался. Токоподвод изолировался от анодной массы специальной фарфоровой трубкой для ограничения участия боковых поверхностей анода в процессе электолиза. Вспомогательный анод укреплялся на штативе и погружался в электролит на одинаковый с основным анодом уровень от подинь . Ток к вспомогательному аноду подводился с точки второго ряда анодных штырей через реостат. По существу сопротивление вспомогательного анода равнялось сопротивлению реостата. Регулировкой реостата достигалось равенство значений плотностей тока вспомоОпределение падения напряжения по предлагаемому способу

Определение падения напНомера электролизеров ряжения по известному способу

0;38

0,70

0,39

0,84

0,76

40 1-9 0,35

0,97

0,34

0,64

0,75

Из .сравнения данных таблицы видно, что общепринятый способ определения падения напряжения в аноде обладает значительной погрешностью изме50 рения, занижая значения этой величины более, чем в два раза.

Использование предложенного способа позволяет повысить точность составления электрических балансов алюминиевых электролизеров в промышленных

55 условиях.

Формула изобретения

Способ определения падения напряжения в аноде алюминиевого электролигательного и основного анода, а следовательно, и равенство их электрохимических потенциалов. Таким образом, удовлетворялись все условия для выполнения равенства

20 . Iy Р4 12.К 2

Затем измерением падения напряжения из реостата определялось падение напряжения в основном аноде.

Данные замеров сведены в таблицу, Для сравнения в ней приведены также результаты определения падения напряжения на аноде по прототипу.

5 зера, включающий измерение напряжения и тока, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительно параллельно основному аноду подключают измерительную цепь с вспомогательным электродом, изменяют ее сопротивление до момента равенства плотности тока в этой цепи, плотности тока в цепи основного анода, а по падению напряжения в дополнительной цепи

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Саакян П.С. и Восканян А.М.

Отчет Канакерского алюминиевого завода ° "Тепловой и энергетический баланс алюминиевой ванны". Ереван, 1956.

870507 6 определяют падение напряжения в основном аноде алюминиевого электролизера.

Составитель А. Абросимов

Редактор H. Аристова Техред А.Бабинец Корректор О. Билак

Заказ 8749/28 Тираж 707 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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