NO125355B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO125355B
NO125355B NO5091/69A NO509169A NO125355B NO 125355 B NO125355 B NO 125355B NO 5091/69 A NO5091/69 A NO 5091/69A NO 509169 A NO509169 A NO 509169A NO 125355 B NO125355 B NO 125355B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
voltage
bath
integrator
relays
control unit
Prior art date
Application number
NO5091/69A
Other languages
English (en)
Inventor
M Arts
J Luecker
M Groenenboom
Original Assignee
Delfzijl Aluminium
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delfzijl Aluminium filed Critical Delfzijl Aluminium
Publication of NO125355B publication Critical patent/NO125355B/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/20Automatic control or regulation of cells

Description

Styreenhet for styring av elektrolytisk
reduksjon av aluminiumoksyd-
Oppfinnelsen angår en styreenhet for styring av elektrolytisk reduksjon av aluminiumoksyd ved regulering av nedsenkningsdybden av anodeblokker som henger ned fra en anodebro i en elektrolysesmelte inneholdende A^O^, hvilken enhet består av en elektrisk spenningskilde for frembringelse av en referansespenning som er proporsjonal med den momentane badstrøm, en reguleringsanordning for anodebroen, hvilken anordning styres av differansen mellom spenningen over badet og referansespenningen, og et system for frembringelse, ifølge et valgt program, av et styresignal for reguleringsanordningen ved hjelp av den nevnte differansespenning og den periodiske, korte påvirkning av reguleringsanordningen ved hjelp av styresignalet.
Selv om oppfinnelsen i det følgende skal beskrives i forbindelse med styring av prosessen for elektrolytisk reduksjon av aluminiumoksyd, er den ikke begrenset til denne. I virkeligheten er oppfinnelsen anvendelig ved alle de prosesser hvor prosesspara-metrene varierer så langsomt som ved prosessen for elektrylytisk reduksjon av aluminiumoksyd, og hvor disse prosessparametre og regu-leringssignalene for prosessen kan omformes til, henholdsvis fra, elektriske signaler. Ved dette eksempel tas det spesielt hensyn til forskjellige elektrokjemiske prosesser, selv om oppfinnelsen ikke er begrenset til disse.
Ved reduksjon av aluminiumoksyd til metallisk aluminium er det vanlig praksis at det ved den elektrolytiske prosess som skal anvendes, sendes en elektrisk strøm gjennom en oppløsning av aluminiumoksyd i kryolitt. Badet tilsettes da aluminiumoksyd (A^O-j) i form av alunjord.
Med kryolitt menes i denne forbindelse 3NaF.AlF^. Elek-trolysesmelten er inneholdt i en metallbeholder med en ildfast f6ring som i det minste på bunnen av tanken består av karbonblokker som utgjør katoden. Anoden holdes svevende i badet og består av et antall karbonblokker som alle henger ned fra en såkalt anodebro.
I løpet av prosessen dannes det på bunnen av beholderen et sjikt av aluminium som allerede er utfelt og i flytende form. Dette sjikt kan fjernes periodisk.
På toppen av badet flyter vanligvis en skumliknende skorpe som i hovedsaken består av alunjord som så langt ikke har løst seg opp. Badets temperatur holdes fortrinnsvis på ca. 950° C.
Elektrolysen av aluminiumoksyd skjer som et resultat av den gjennomgående strøm som også tjener til å holde temperaturen i elektrolysebadet på et konstant nivå. Den badstrøm som er nødvendig for formålet, kan beløpe seg til ca. 100 - 120 kA med et totale spenningsfall UD over badet på vel 4 volt.
For at prosessen skal forløpe på riktig måte, holdes temperaturen i elektrolysebadet fortrinnsvis på konstant nivå. Dette kan oppnås ved å holde energitilførselen til badet på et nivå som er så konstant som mulig.
I praksis benyttes et stort antall elektrisk seriekoplede elektrolysebad. Ettersom den indre motstand og i mindre grad også polarisasjonsspenningen varierer fra bad til bad, er det ikke mulig å innstille energitilførselen for hvert elektrolysebad med den strøm som passerer gjennom dette bad. Følgelig må denne innstilling for en stor -del oppnås ved.å regulere, den totale motstand mellom inngangs- og utgangsledningene fra badet, hvilket kan utføres ved å regulere avstanden mellom anodene og katodene. Det kan nevnes at .det totale spenningsfall over badst blant annet bygges opp av føl-gende komponenter (basert på en elektrolysestrøm på 1Q0 - 120 kA:
* ^ 1 tiIsammen ;- ohmsk spenningsfall i anodekretsen .., ;- ohmsk -spenningsfall i katodekretsen ca^ 2,5 volt ohmsk spenningsfall i prosessen - motelektromotorisk kraft i prosessen (= polarisasjonsspenning) ca. 1,6 volt. ;Da motstandene i badet, katoden og anoden, og polarisasjonsspenningen er prosess-størrelser som ikke varierer raskt eller i særlig utstrekning, og ettersom variasjonene i den strøm som flyter gjennom badet, er ganske små, kan prosessen i det vesentlige styres ved å variere badmotstanden, dvs. høyden av .anodebroen. Variasjoner i anodebroens høyde svarer -til variasjoner i anodenes nedsenkningsdybde i smeiten. ;Formålet med denne styring er hovedsakelig å opprettholde det ohmske spenningsfall i prosessen på et nivå _som er mest mulig konstant. Her opptrer imidlertid det såkalte anodefenomen som en komplikasjon. Dette anodefenomen, hvis opprinnelse hittil ikke er helt forstått, gir seg utslag i en plutselig og periodisk opptredende øket motstand i badet. Når dette inntreffer kan badspenningen meget raskt stige til 20 - 60 volt. ;Dette anodefenomen kan elimineres ved f.eks. å bryte opp skorpen i badet og tilsette frisk alunjord til badet. ;Det ovenfor nevnte anodefenomen kompliserer styringen av prosessen. Dersom en styreanordning skulle reagere på hver økning henholdsvis spenning av badmotstanden, ville anoden nesten bli ført ned i det metalliske aluminium, eller omvent bli løftet nesten ut av badet når et anodefenomen eller en liknende alvorlig forstyrrel-se av den normale prosess skulle inntreffe. I begge tilfelle ville utillatelige komplikasjoner oppstå i prosessen. I det første tilfelle ville turbulente badstrømmer inntreffe og resultere i en mulig reoksydering av aluminiumet. I det andre tilfelle ville energi-til-førselen også avbrytes i de andre elektrolysebad. ;Styresystemet for en sådan prosess som elektrolytisk reduksjon av aluminiumoksyd, bør således kunne tilfredsstille føl-gende krav: Det bør kunne reagere på tydelige avvikelser i de ønskede prosessbetingelser, men bør ikke reagere på hurtig inntref-fende og/eller vesentlige avvikelser i disse prosessbetingelser. For å oppnå et rolig pirosessforløp bør styresystemet videre ikke reagere på avvikelser i prosessbetingelsene som er så svake at regulering av disse bare ville ha en forstyrrende innvirkning på prosessforløpet. ;Ved ikker å reagere på slike svake avvikelser vil også leve-tiden for de elektromagnetiske komponenter og for den elektriske og mekaniske styring av anodebroen økes i vesentlig grad. ;Det er allerede blitt foreslått å styre elektrolysepro-sessen for reduksjon av aluminiumoksyd til aluminium på den foran nevnte måte. Fra fransk patent nr. 1.411.298 er det kjent å forbinde regulatoren med et regulerbart elektrolysebad i korte tids-perioder under suksessive elektrolyseperioder., og å tilføre styre-impulser så lenge den fastlagte avvikelse av terminalspenningen fra den ønskede spenning ikke har steget til' en gitt verdi, men å til-føre bare en enkelt styreimpuls når denne verdi er oversteget, og endelig ikke å tilføre noen styreimpuls i det hele tatt når en enda større avvikelse fra den forutbestemte terminalspenning oppnås. ;Den sistnevnte forholdsregel tjener til å hindre at et anodefenomen fører til en radikal regulering av anodebroen. ;Det har vist seg at denne tidligere kjente styreenhet kan forbedres. Forholdet er at denne enhet styrer prosessen ved hjelp av den badspenning som måles under en kort periode (kort i forhold til badets tidskonstant) i det bad i hvilket styreenheten er forbundet med elektrolysebadet. Det har vist seg at badspenningens størrelse kan forandre seg raskt ved et ganske lavt spenningsnivå. Følgelig reagerer styreenheten gjentatte ganger på avvikelser som bare varer en meget kort tid, hvilket gjør at styringen av prosessen forløper på en unødig urolig måte. For at prosessen skal kunne gå raskt fremover, er det imidlertid ønskelig at den forløper jevnt. ;Videre har det av økonomiske grunner vist seg ønskelig ved det valgte arrangement å ha en enkelt styreenhet for et stort antall bad som er koplet i serie. Dette kan føre til komplikasjoner, da det i,dette tilfelle er nødvendig å legge ledninger som fører til styreenheten, langs hele lengden av utrustningen, hvilke ledninger har meget forskjellige sponninger. For denne anordning er det nødvendig med en trinnbryter. ;Det er klart at en utrustning er mer ømfintlig for feil ;dersom flere bad styres av én og samme styreenhet. Dersom mange bad styres, av én og samme styreenhet/ vil nemlig eri feil i denne styreenhet resultere, i et betraktelig produksjonstap. ;Formålet med oppfinnelsan er å -unngå -de foran beskrevne ulemper ved styreenheten, og å tilveiebringe £ti styreenhet som sik-rer en mer pålitelig og jevnere arbeidsgang. Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes en styreenhet som er kjennetegnet ved at den inneholder en integrator som over bryteranordninger tilføres en spenning som er lik differansen mellom badspenningen og rexeransespenningen, og et antall reléer som hvert foregås av en triggerkrets og som over bryteranordninger er forbundet med integratoren, hvorved integratoren er adskilt fra releene når reguleringsanordningen ikke påvirkes, idet integratorens utsignal da tilbakekoples til dens inngang, og hvorved integratoren kan adskilles fra differansespenningen, men forbindes med releene når reguleringsanordningen påvirkes. ;Uttrykket integrator står i denne forbindelse for .både lineære og ikke-lineære tidsintegrerende "kretser. Det er fra neder-landsk patentsøknad nr. 65 Q4002 kjent å benytte en integrerende regulator som også er innrettet som operasjonsforsterker med en kondensatortilbakekopling. Denne integrerende regulator er imidlertid permanent forbundet med innstillingsapparatet, og arbeider ikke på den måte som i tien foreliggende styreenhet. Integratoren ifølge oppfinnelsen er koplet slik at det under den forholdsvis lange periode i hvilken -reguleringsanordningen ikke er aktivert, er mulig å omforme avvikelsen av -spenningen over ±>adet i forhold til referanse— spenningen til en gjennomsnittlig avvikelse i den foregående periode, idet denne gjennomsnittlige avvikelse tjener til å bestemme i hvilken utstrekning reguleringsanordningen må påvirkes Tinder den korte periode i hvilken den er aktivert. Dette danner i virkeligheten en etterlikning av "badspenningen i forhold til hvilken kontrollen fore-tas, istedenfor i forhold til selve badspenningen. Av denne grunn får styringen et mye jevnere forløp, slik at det totale antall inn-stillingsbevegelser av anodebroen "begrenses i betraktelig grad og slik at det videre oppnås en gunstig innvirkning på prosessforløpet. Det har i virkeligheten vist seg at det ved hjelp av denne styreenhet kan oppnås et høyere utbytte av aluminium fra elektrolysebadet. ;Det innses videre at det bare gis én enkelt innstillings-ordre for hver korrigering av anodebroens stilling istedenfor én av en rekke, og dette uavhengig av aktiveringsperioden for reguleringsanordningen. En ytterligere fordel består i at den foreslåtte styreenhet også gjør det mulig ved avvikelser fra den gjennomsnittlige differansespenning, å foreta oppad- eller nedadgående innstillings-bevegelser med forskjellige størrelser. ;Man har videre funnet at dette styresystem og de tilsvarende ytre kabler kan bli billigere enn de tidligere brukte, og dette medfører at det ikke lenger er nødvendig å benytte en kollek-tiv styreenhet. Således kan hvert bad styres separat og dette gjør bruken av en trinnbryter overflødig, og resulterer videre i at like-strømssystemets motstand mot jord ikke unødig minskes av målevirk-ningene. ;Dersom styresignalet fra integratoren under "innstillings-perioden" skulle forbli konstant, ville innstillingsbevegelsen fort-sette i det uendelige. For å hindre at dette inntreffer, fastsettes innstillingssignalets varighet avhengig av styrken av utgangssignalet fra integratoren. Det må tas forholdsregler slik at utgangssignalet fra integratoren består som startverdi under den følgende periode i hvilken integratoren forbindes med referansespenningen. En mulig løsning kan ligge i å mate badspenningen tilbake til integratorens inngang når anodebroen innstilles, slik at utgangssignalet fra denne integrerende krets reduseres til null når korreksjonen.er utført. en ulempe med denne løsning er at badspenningen under anodebroens innstilling fremdeles er utsatt for ganske betraktelige, vilkårlige svingninger, og av denne grunn vil ikke utgangssignalet fra den integrerende krets bestemt gå tilbake til null. ;Ved å gi systemet en større tidskonstant kan dette problem løses, men det viser seg imidlertid at systemet da blir ustabilt. ;Disse ulemper unngås ifølge oppfinnelsen dersom innstillingsutgangs-signalet fra releene i det tidsrom da den integrerende krets er forbundet med .releene, mates tilbake til inngangen av den integrerende krets, idet det er omformet på en slik måte at det ved denne tilbakekopling oppnås en simulering eller etterligning av badspennings-korreksjonen i den integrerende krets. Man har funnet at utgangssignalet fra den integrerende krets på denne måte vil nærme seg null på en stabil måte. Ved tidspunktet for innstilling av anodebroen danner integratoren således en slags etterlikning av det virkelige bad, slik det har vist seg under en kort foregående periode. ;Enheten ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å skille mellom "normale" avvikelser i de ønskede prosesstilstander og plutselig opptredende, store forstyrrelser i tilstandene, som kan inntreffe ved opptreden av det såkalte anodefenomen. Et særtrekk ved enheten ifølge oppfinnelsen er at den inneholder fire releer, hvor to releer påvirker reguleringsanordningen for utførelse av en oppad-henholdsvis nedadgående bevegelse, dersom de tilsvarende tilknyttede triggerkretser mottar eh spenninc med tilsvarende fortegn fra integratoren, hvilken spenning»overstiger en første terskelverdi, og hvor de to gjenværende reléeir blokkerer bevegelsesmekanismen dersom den tilknyttede triggerkrets mottar en positiv henholdsvis negativ spenning som overstiger en annen større terskelverdi. Ved å velge den første terskelverdi på + 0,05 volt og den andre terskelverdi på + 0,5 volt for eksempel, betyr dette at styreenheten ved en ønsket badspenning på for eksempel 4 volt, bare vil gripe inn dersom badspenningen i "avlesningsperioden" har vært i gjennomsnitt mellom 3,5 og 4,5 volt. Enheten vil heller ikke gripe inn dersom badstrøm-men beløper seg til mindre enn 50 % av den nominelle verdi. Det innses at det i løpet av en sådan gjennomsnittsperiode kan opptre spenningstopper på mer enn en halv volt,, men dersom.disse har kort varighet, vil de ikke påvirke styringen av prosessen. ;Som foran omtalt er det en-ulempe med det tidligere kjente system at det av økonomiske grunner er nødvendig å benytte en enkelt styreenhet for en hel rekke elektrolysebad. Styreenheten ifølge oppfinnelsen er imidlertid meget godt égnét til å koples til et enkelt elektrolysebad eller til et mindre antall sådanne bad. Av denne grunn er de lange måleledninger som er blitt lagt mellom elektroly-sebadene og styreenheten og som er høyspenningsledninger, blitt overflødige. Det er.også mulig å forbinde styreenheten galvanisk med elektrolysebadet. I praksis foretrekkes det imidlertid at styreenheten jordes. Ifølge oppfinnelsen foretrekkes det. derfor at en måletransduktor innkoples mellom styreenheten og badspenningen, hvilken måletransduktor har en meget høy isolasjonsmotstand. ;Denne.transduktor har således en funksjon som er forskjel-lig fra den som er vist benyttet i fransk patent nr. 1.325.158, hvor transduktoren bare gjør tjeneste som nulldetektor og forsterker. ;Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser en skjematisk fremstilling av et elektrolysebad og en skjematisk indikasjon på hvorledes spenningen bygges opp over dette bad, fig. 2 er et blokkdiagram som viser hvorledes styreenheten virker, og fig. 3 viser et mer detaljert blokkdiagram av styreenheten. ;I fig. 1 angir henvisningstallet 1 veggen i en beholder som inneholder elektrolysebadet. Denne metallvegg har en indre foring av ildfast materiale-. Beholderens bunn 2 er på innsiden , foret med karbonblokker .som utgjør katoden i elektrolysebadet. Et . antall karbonblokker 4 som danner ..den egentlige anode, henger ned. fra en anodebro 3 som holdes på positiv spenning i forhold til, katoden. På bunnen av badet er det et lag av flytende aluminium 5 som er utfelt fra elektrolytten 6 som består av aluminiumoksyd opp-løst i kryolitt. På,toppen av badet er en skorpe 7 som i hovedsaken består av aluminiumoksyd (alunjord) ...... ;På-h#yre -side" av fig..-er■■'Skjematisk vist- hvorledes .den-..-..... totale badspenning Uh på ca. 4,1 volt er- bygget opp: av bidrag, fra anodemots-tanden RA,, badraqtstanden- RQ;r .po.larisas jons.spenningen Ep og katodemotstanden- R^.-................ I- løpet av prosessen vil anodablokkene. brenne, av ved~ bunnen og-forårsake at ■■avstanden, mel-lom- disse blokker ■■■ og al.umin-i.umsiik- tet • øker. Av denne grunn- vil badspenningen øke og .dermed vil også .... ;energitilførselen, til badet øke. Fair å hindre; at tenpera-turen i badet øker på en uønsket måte, må-anodebroen beveges: nedover- Avstanden mellom.-a-nodebiokkene-s.om- f orbrukes^ og aluminiumsjiktet hol-das, derfor- i det vesentlige konstantr I praks-is har det imidlertid vist seg. at forskjellige faktorer, såsom det foran, nevnte anodefenomen, kan ha en forstyrrende innvirkning på forløpet. Forholdet er at avstanden- mellom- anodéblokkéne og;sjiktet med"flytende aluminium ville bli for mye redusert dersom en styreenhet skulle reagere på anode fenomenet.. ;Aluminium fjernes per-iodevis f ra sjiktet 5 ved. hjelp av ;et sugerør" som innføres på toppen og som hår til bunnen av badet. Mengden av aluminiumoksyd i badet holdes på et konstant nivå ved" at det periodisk tilsettes alunjord, samtidig som skorpen 7 brytes opp. ;Få. f ig. 2- er vist en skjematisk fremstilling av-styreenheten ifølge oppfinnelsen. Spenningen &B på figurens høyre- side angir den målte badspenning., mens det på figurens venstre side er vist en ref-eransespenning UR som bygges opp av to komponenter på ;en måte som- skal forklares i det følgende. Den første av disse komponenter- ér tilnærmet lik polarisasjonsspenningen i badet,, mens den andre av komponentene som er proporsjonal med den badstrøm som måles ved et vilkårlig tidspunkt, etterligner spenningsfallet i anoden, katoden og-i badet under en ønsket prosess. Linjen 8 angir hvorledes den aktuelle badspenning mates tilbake til referansebad-spenningen, og på denne måte. dannes" en dif f eransespenning U'A som mates til en- bryter 91. I denne stilling som er vist på tegningen, ;mater, bryteren 9 denne dif-feransespenning som. inngangssignal til en integrator 10, hvis utgangssignal U-A tilføres én bryter 11. I den ;på tegningen viste stilling mates dette utgangssignal tilbake til ;- integratorens 10 inngang "ved hjelp av bryteren 11". ' I denne stilling befinner, kretsen seg i den periode da det ikke kan sendes noe styre-sigrial til régulerirrgsånordningén som i dette' tilfelle er en ikke vist elektromotor for anodebroen. Dersom bryterne 9 og 11 i én kort ;periode omstilles til- sine andre stillinger, forbindes integratoren-med- et system av rsléer 12 og adskilles f ra-dif-f eransespenningen ;<V>' - " ;Avhengig av beskaffenheten av det signal UA som mates til releene, vil disse overføre en ordre- for hevning eiter senkning av anodebroen-, eller de vii. ikke overføre noe- signal til løf t-eanord-ni-ngen -i-det hele tatt.. - -Påvirkningen av reguleringsanordningen og; prosessen i elektrolysebadet er skjematisk vist ved henvrsningstal- ;let 13. Utgangssignalet fra blokken 13 er en korrigert badspenning v ;I den sistnevnte stilling av bryterne 9" og 11 er vist en tilbakekopling 14 som. bevirker at innstrllingssignalet mates til';■ integratoren som inngangssignal fra "releene. ;Ved riktig valg av.de forskjellige' koplingsreléer kan det oppnås en simulering av prosessen under, korrigeringen, med det- resultat at magnetiseringen av releene opphører når badspenningen har nådd- den ønskede verdi . ;Som forklart nedenfor er. releene forsynt med såkalte triggerkretser,- slik at disse sender et styresignal til reguleringsanordningen bare når den absolutte verdi av spenningen U^ ligger in- ;nenfor forutbestemte grenser. ;På fig^ 3 er vist.en mer detaljert fremstilling av blokk-diagrammet.ifølge fig. Z. Integratoren på- fig. 2 er her erstattet av forsterkeren A-^ som er tilbakekoplet. over kondensatoren C-^. ;For sikkerhets skyld kreves en galvanisk isolasjon ved badspenningsmålingen. Dette er måletransduktorens-oppgave, idet kretsen er dimensjonert slik at likespenningstransformasjonen er 1:1- ;Referansespenningen UR er sammensatt av de innstillbare spenninger ER og IB' - RR.. Spenningen ER tas fra den stabiliserte tilf ørselss<p>enning.. Spenningen 1^ri * RK^ stammer fra en vekselstrøm i^' som er proporsjonal med badstrømmen som kan tilveiebringes sen-tralt.
Operasjonsforsterkeren A^ har en meget stor forsterknings-faktor slik åt inngangsspenningen alltid kan antas å være lik null, uavhengig av utgangsspenningen. Det er derfor heller ikke noen inn-gangsstrøm. Dersom forsterkeren styres ved den negative inngang, har utgangssignalet forandret fortegn. Spenningene UB og UR omformes til styrestrømmer ved motstandene Ri og R2 og tilføres inngangen av forsterkeren. Dersom U., og U er ulike, må dif f eransestrøm-men tilføres av forsterkerens utgang via tilbakekoplingskretsen (R5, C±).
Tiibakekoplingsforsterkeren virker som et lavpassfilter med en likespenningsforsterkning på 20 ganger og en tidskonstant på 20 sekunder.
Kontaktene på releene R1A-R1D skaffer informasjonen for styring og signalering. Hvert relé foregås av en triggerkrets som bestemmer ved hvilke verdier av den foreliggende spenning reléene slår til eller faller ut. Disse verdier er gitt på figuren, idet fraslagsspenningen er satt i parentes.
Den felles inngang til triggerne TkA og TkB er ved hjelp av impulskontakten 5 forbundet med utgangen av forsterkeren A-^ i forutbestemte perioder. Dersom f.eks. reléet RIA slår til, overtas kontaktens S funksjon av kontakten & 2•
Selv om det i beskrivelsen for tydelighets skyld er benyttet uttrykket kontakt, utføres funksjonene i virkeligheten elektro-nisk.
Når RIA slår til, åpner også kontakten a-^. Forsterkeren tilbakekoples nå bare over C^, og over og R^ tilføres den en konstant strøm som er avledet fra utgangsspenningen fra triggeren TkA. Forsterkerens utgangsspenning avtar således lineært med tiden. Når verdien null nås, faller reléet og utgangssituasjonen er gjen-opprettet.
Triggerne TkC og TkD reagerer når badspenningsavvikelsen er mer enn 0.5 volt av den ønskede verdi, og de blokkerer da de tilsvarende triggere TkA eller TkB. Denne sikkerhetsanordning blokkerer blant annet styreenheten når et anodefenomen inntreffer, og dette blir dessuten signalert. Styreenheten blokkeres også dersom en feil skulle opptre i referansekretsen eller i målekretsen.
Da badspenningen iblant korrigeres manuelt, må den momentane verdi avleses. Til dette formål forbindes referansespenningen med et dreiespole-galvanometer via operasjonsforsterkeren A2. Forsterkeren hindrer overbelastning av referansekretsen og skaffer også en nøyaktig null-forskyvning på 2 volt. Parallellforbindelsen av R6 og R^ har en ekvivalent verdi, på 200 ohm, slik at målestrømmen varierer 5 mA/V.
Overvåkningskommandoen P blokkeres når referansespenning synker til 2,8 volt.
Dette hender når badstrømmen synker til mindre enn halve den nominelle verdi. Iblant slås badstrømmen av i en viss tid. Polarisasjonsspenningen Ep er da fremdeles tilstede liksom delen ER av referansespenningen. Da polarisasjonsspenningen er uavhengig av anode-katode-avstanden, kan styreenheten komme til å sende ut me-ningsløse og som sådanne ønskede, innstillingsordrer.

Claims (4)

1. Styreenhet for styring av elektrolytisk reduksjon av aluminiumoksyd ved regulering av nedsenkningsdybden av anodeblokker som henger ned fra en anodebro i en elektrolysesmelte inneholdende A^O-j/ hvilken enhet består av en elektrisk spenningskilde for frembringelse av en referansespenning som er proporsjonal med den momentane badstrøm, en reguleringsanordning for anodebroen, hvilken anordning styres av differansen mellom spenningen over badet og referansespenningen, og et system for frembringelse, ifølge et valgt program, av et styresignal for reguleringsanordningen ved hjelp av den nevnte differansespenning og den periodiske, korte påvirkning av reguleringsanordningen ved hjelp av styresignalet, karakterisert ved at den inneholder en integrator (10; A^) som over bryteranordninger (9; c-^, b^) tilføres en spenning som er lik differansen mellom badspenningen og referansespenningen, og et antall releer (12; RI A-D) som hvert foregås av en triggerkrets (Tk.A-D) og som over bryteranordninger (11; a 2 , b
2, S) er forbundet med integratoren, hvorved integratoren er adskilt fra releene når reguleringsanordningen (13) ikke påvirkes, idet integratorens utsignal da tilbakekoples til dens inngang, og hvorved integratoren kan adskilles fra differansespenningen, men forbindes med releene når reguleringsanordningen (13) påvirkes. 2.. Styreenhet ifølge krav 1., karakterisert ved at anordningen er slik at -de utgående reguleringssignaler fra releene ( 12) , i den periode hvor integratoren (10) -er forbundet med releene, tilbakekoples til integratorens (10) inngang^, idet de er omformet på en slik måte at det ved denne tilbakekopling,oppnås en etterlikning av badspenningens korrigering i integratoren.
3. Styreenhet ifølge et av-de foregående krav, karakterisert ved at den inneholder fire releer. (RI A-C), hvor to releer (RIA, R1B) påvirker reguleringsanordningen (13) for ut-førelse av en x>ppad- henholdsvis nedadgående bevegelse, forutsatt at den tilknyttede tilsvarende triggerkrets (Tk.A, Tk.B) fra integratoren (A^) mottar en spenning med tilsvarende fortegn og som overstiger en første terskelverdi-, og hvor de to gjenværende releer CR1C, RID.) blokkerer bevegelsesmekanismen dersom den tilknyttede triggerkrets (Tk.C, Tk.D) mottar en positiv henholdsvis negativ spenning som overstiger en annen, høyere terskelverdi.
4. Styreenhet ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en måletransduktor (T) med meget høy isolasjonsmotstand er koplet mellom styreenheten og badspenningen.
NO5091/69A 1968-12-27 1969-12-23 NO125355B (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL6818752A NL6818752A (no) 1968-12-27 1968-12-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO125355B true NO125355B (no) 1972-08-28

Family

ID=19805498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO5091/69A NO125355B (no) 1968-12-27 1969-12-23

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3674674A (no)
CA (1) CA934326A (no)
DE (1) DE1964446A1 (no)
NL (1) NL6818752A (no)
NO (1) NO125355B (no)
SE (1) SE359319B (no)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH560765A5 (no) * 1972-07-18 1975-04-15 Alusuisse
US3888747A (en) * 1972-10-18 1975-06-10 Nat Southwire Aluminum Method of and apparatus for producing metal
US3875030A (en) * 1973-09-17 1975-04-01 Reynolds Metals Co Detection of grounded anodes
US3871984A (en) * 1973-09-17 1975-03-18 Reynolds Metals Co Transmission of pot line control signals
US4217197A (en) * 1979-07-18 1980-08-12 Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia Apparatus for removing anode residue from anodes of electrolytic melt baths
US6855241B2 (en) 2002-04-22 2005-02-15 Forrest M. Palmer Process and apparatus for smelting aluminum

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH417125A (de) * 1963-08-30 1966-07-15 Alusuisse Verfahren zur automatischen Regelung der Klemmenspannung bei einer Anlage zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium im Fluoridschmelzfluss und mit der entsprechenden Reguliervorrichtung versehene Anlage
US3317413A (en) * 1963-09-23 1967-05-02 Pechiney Cie De Produits Control of alumina content during igneous electrolysis
FR1397946A (fr) * 1964-01-14 1965-05-07 Pechiney Procédé pour la prévision des brûlures, l'alimentation systématique et la régulation automatique du système anodique des cuves pour l'électrolyse ignée de l'alumine
NL130687C (no) * 1965-05-28
US3539461A (en) * 1967-10-19 1970-11-10 Kaiser Aluminium Chem Corp Anode effect termination
US3485727A (en) * 1968-07-17 1969-12-23 Reynolds Metals Co Voltage control in aluminum electrolysis cells during flex-raise period

Also Published As

Publication number Publication date
SE359319B (no) 1973-08-27
US3674674A (en) 1972-07-04
DE1964446A1 (de) 1970-11-26
CA934326A (en) 1973-09-25
NL6818752A (no) 1970-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO154582B (no) Analogifremgangsmaate for fremstilling av terapeutisk aktive difenyl-dibutylpiperazinkarboksamider.
US3434945A (en) Terminal voltage regulation in electrolytic aluminum production
NO125355B (no)
US4563255A (en) Process and device for controlling a crust breaking facility
NO152478B (no) Synkroniseringsinnretning for tidsmultiplekssystem
CN106460210B (zh) 用于控制向用于生产铝的电解池进料铝的方法
TW201546332A (zh) 電解槽之陽極結構以及金屬電解場中金屬澱積方法和系統
US3844913A (en) Method for regulating anode-cathode spacing in an electrolytic cell to prevent current overloads and underloads
MY145413A (en) Method and system for controlling additions of powder materials into bath of an electrolytic cell intended for aluminium production
US2942045A (en) Vacuum arc furnace control
US3558454A (en) Method of regulating voltage and eliminating short circuits in cells for the electrolysis of alkali metal chlorides
US3317413A (en) Control of alumina content during igneous electrolysis
EP3004428B1 (en) Apparatus for protection of anodes and cathodes in a system of electrolysis cells
EP0475008B1 (en) Method and device to control the force applied to the electrode-bearing arms of an electric arc furnace
NO118302B (no)
US3888747A (en) Method of and apparatus for producing metal
US3627666A (en) Apparatus for automatically regulating the anode gap in electrolysis cells
NO152705B (no) Fremgangsmaate for regulering av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle
GB1473887A (en) Electrolysis installations for electrowinning metal
GB1146501A (en) Method and apparatus for automatic electric corrosion proofing
NO172352B (no) Fremgangsmaate og innretning for opprettholdelse av en katodisk korrosjonsbeskyttelse av metalliske flater
US3902983A (en) Method and apparatus for preventing voltage extremes in an electrolytic cell having automatic adjusting of the anode-cathode spacing
US4024034A (en) Method for operating the furnaces of an electrolysis plant
GB602876A (en) Electrolysis cell installation arranged for automatic adjustment of the position of the electrodes
CA1103331A (en) Apparatus for and method of regulating anode-cathode spacing in an electrolytic cell