RU2359072C1 - Method of informational parametres pickup of aluminium electrolysers - Google Patents

Method of informational parametres pickup of aluminium electrolysers Download PDF

Info

Publication number
RU2359072C1
RU2359072C1 RU2007140048/02A RU2007140048A RU2359072C1 RU 2359072 C1 RU2359072 C1 RU 2359072C1 RU 2007140048/02 A RU2007140048/02 A RU 2007140048/02A RU 2007140048 A RU2007140048 A RU 2007140048A RU 2359072 C1 RU2359072 C1 RU 2359072C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
melt
aluminium
aluminum
casing
Prior art date
Application number
RU2007140048/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Громыко (RU)
Александр Иванович Громыко
Владимир Константинович Фризоргер (RU)
Владимир Константинович Фризоргер
Юрий Иванович Никитин (RU)
Юрий Иванович Никитин
Юрий Валентинович Моисеев (RU)
Юрий Валентинович Моисеев
Николай Васильевич Марков (RU)
Николай Васильевич Марков
Олег Витальевич Арапов (RU)
Олег Витальевич Арапов
Валдемар ШТЕЙН (DE)
Валдемар Штейн
Original Assignee
Александр Иванович Громыко
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 Александр Иванович Громыко filed Critical Александр Иванович Громыко
Priority to RU2007140048/02A priority Critical patent/RU2359072C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2359072C1 publication Critical patent/RU2359072C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to process-dependent parameters checkout of aluminium electrolyser field and can be used in electrolytic manufacture of aluminium for control of electrolysis bath productivity, voltage dip at section anode-melt of aluminium and disclosure of local variation of distribution in anode pack and bottom of aluminium electrolyser during the process of its operation. Method includes measurement of electric parametres of electrolyser separate sections including anodic and cathode assemblies, definition of distribution by these assemblies; measurement of static characteristics of fluctuation at section anode- melt of aluminium, definition of these values departure from normative technological. Furthermore, there are measured resistance of contacting to aluminium melt additional electrodes, isolated from each other and melt of electrolyte by means of stable to hostile environment of electrolysis bath conduit, and by value of measured electrode resistance, made of the material with low electroconductivity, it is defined electrolyser operating efficiency.
EFFECT: operating efficiency increase of electrolysis baths and life time increasing.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области контроля технологических параметров и автоматизации процесса производства алюминия из криолит-глиноземных расплавов, более конкретно к автоматическому контролю составляющих падения напряжения на электролизере, для оценки технологического состояния электролизных ванн и выработки регулирующих воздействий.The invention relates to the field of control of technological parameters and automation of the process of production of aluminum from cryolite-alumina melts, and more particularly to automatic control of the components of the voltage drop across the electrolyzer, to assess the technological state of the electrolysis baths and generate regulatory influences.

Известен также «Способ контроля технологических параметров алюминиевых электролизеров. (А.С. СССР №2057823, опубл. 1996.04.10, аналог), включающий измерение постоянной и переменной составляющих падения напряжения на электролизере и силы тока серии и вычислении сопротивления электролизера.Also known as the "Method of controlling the technological parameters of aluminum electrolytic cells. (AS USSR No. 2057823, publ. 1996.04.10, analogue), including measuring the constant and variable components of the voltage drop across the cell and the current strength of the series and calculating the resistance of the cell.

Недостатком данного способа является отсутствие возможности определения сопротивления отдельных узлов электролизера, токораспределения по отдельным узлам и ряда технологических нарушений, связанных с разрушением отдельных узлов электролизера или погрешностями их установки.The disadvantage of this method is the inability to determine the resistance of individual nodes of the cell, current distribution by individual nodes and a number of technological violations associated with the destruction of individual nodes of the cell or errors in their installation.

Известен также «Способ обнаружения локальных мест разрушения подины алюминиевого электролизера (Пат. РФ №2180367, опубл. 2002.03.10, прототип). Способ включает приборные измерения физических параметров конструктивных элементов подины и определение мест разрушений по отклонению величины этих параметров от нормативных технологических. При этом измеряют токовую нагрузку на всех катодных стержнях и определяют места и степень разрушения подины по величине уменьшения токовой нагрузки от нормативной технологической на катодный стержень или на группу катодных стержней. Кроме этого дополнительно измеряют температуру всех катодных стержней и уточняют места и степень разрушения подины по величине уменьшения температуры катодного стержня или группы катодных стержней от нормативной технологии.Also known is the "Method of detecting local places of destruction of the hearth of an aluminum electrolyzer (Pat. RF No. 2180367, publ. 2002.03.10, prototype). The method includes instrumental measurements of the physical parameters of the hearth structural elements and the determination of the places of destruction by the deviation of the magnitude of these parameters from the normative technological ones. In this case, the current load is measured at all cathode rods and the places and degree of destruction of the hearth are determined by the magnitude of the decrease in current load from the standard technological load on the cathode rod or on the group of cathode rods. In addition, the temperature of all cathode rods is additionally measured and the locations and degree of destruction of the hearth are determined by the magnitude of the decrease in temperature of the cathode rod or group of cathode rods from standard technology.

Недостатком данного способа (прототипа) является отсутствие возможности определения сопротивления отдельных узлов электролизера, токораспределения в аноде, что ограничивает перечень контролируемых параметров и ряда технологических нарушений, связанных с разрушением отдельных узлов электролизера или погрешностями их установки.The disadvantage of this method (prototype) is the inability to determine the resistance of individual nodes of the cell, the current distribution in the anode, which limits the list of controlled parameters and a number of technological violations associated with the destruction of individual nodes of the cell or errors in their installation.

Задачей предлагаемого решения является повышение точности контроля и диагностика технологических параметров - процесса электролиза алюминия.The objective of the proposed solution is to increase the accuracy of control and diagnostics of technological parameters - the process of aluminum electrolysis.

Для решения поставленной задачи в способ контроля технологических параметров алюминиевых электролизеров, содержащий измерения постоянной и переменной составляющих падения напряжения на участках электролизной ванны и тока серии и определение отклонений величины электрических параметров от нормированных технологических для определения мест нарушений по этим отклонениям, дополнительно со стороны одного из торцов электролизной ванны в расплав алюминий + электролит устанавливают стойкую к агрессивной среде и высокой температуре изоляционную трубу, в которую устанавливают два изолированных друг от друга электрода, нижние концы которых погружают в расплав алюминия, причем один из электродов изготавливают из материала с высокой электропроводностью, второй - с низкой электропроводностью. Дополнительно измеряют падение постоянной составляющей напряжения между участками электролизера: анодный штырь - анодный кожух, анодный штырь - расплав алюминия, анодный кожух - расплав алюминия, анодный кожух - катодный кожух, расплав алюминия - катодный кожух, расплав алюминия - выводы блюмсов, катодный кожух - выводы блюмсов; флуктуации межполюсного промежутка на участке анодный кожух - электрод с высокой электропроводностью; сопротивление электрода с низкой электропроводностью.To solve the problem, a method for controlling the technological parameters of aluminum electrolytic cells, comprising measuring the constant and variable components of the voltage drop in the sections of the electrolysis bath and series current and determining deviations of the electrical parameters from the normalized technological parameters to determine the locations of violations by these deviations, additionally from one of the ends electrolysis baths in the molten aluminum + electrolyte set resistant to aggressive environment and high temperature isol a production tube into which two electrodes isolated from each other are installed, the lower ends of which are immersed in an aluminum melt, one of the electrodes being made of a material with high electrical conductivity, and the second with low electrical conductivity. Additionally, the drop in the DC component of the voltage between the sections of the electrolyzer is measured: anode pin - anode casing, anode pin - aluminum melt, anode casing - aluminum melt, anode casing - cathode casing, aluminum melt - cathode casing, aluminum melt - blooms leads, cathode casing - leads blooms; fluctuations of the interpolar gap in the section of the anode casing - electrode with high electrical conductivity; resistance of an electrode with low electrical conductivity.

По величине измеренных падений напряжений и флуктуаций на указанных участках электролизера и тока серии определяют токораспределение по анодным штырям, отклонение установки штырей от вертикали, величину сопротивления анод - расплав алюминия, разрушения углеродистой подины, токораспределение по блюмсам и отклонение этих величин от нормативных технологических.By the magnitude of the measured voltage drops and fluctuations in the indicated sections of the electrolyzer and series current, the current distribution by the anode pins, the deviation of the installation of the pins from the vertical, the resistance of the anode - molten aluminum, the destruction of the carbon hearth, the current distribution by blooms and the deviation of these values from the standard technological ones are determined.

По величине сопротивления электрода с низкой электропроводностью, сопротивление которого изменяется пропорционально приросту расплава алюминия, определяют эффективность работы электролизера.The value of the resistance of the electrode with low electrical conductivity, the resistance of which varies in proportion to the growth of the molten aluminum, determine the efficiency of the cell.

Существенным отличием предлагаемого технического решения является то, что в расплав алюминий + электролит устанавливают со стороны одного из торцов электролизной ванны стойкую к агрессивной среде и высокой температуре изоляционную трубу, в которую устанавливают два изолированных друг от друга электрода, нижние концы которых погружены в расплав алюминия, один из электродов изготавливают из материала с высокой электропроводностью, второй - с низкой электропроводностью и по величине сопротивления электрода с низкой электропроводностью, которое изменяется пропорционально приросту расплава алюминия, определяют эффективность работы электролизера.A significant difference of the proposed technical solution is that an aluminum pipe is installed in the molten aluminum + electrolyte on the side of one of the ends of the electrolysis bath, which is resistant to the aggressive environment and high temperature, in which two insulated electrodes are installed, the lower ends of which are immersed in the molten aluminum, one of the electrodes is made of a material with high electrical conductivity, the second with a low electrical conductivity and the largest resistance of the electrode with low electrical conductivity , which varies in proportion to the growth of the molten aluminum, determine the efficiency of the cell.

Данное существенное отличие позволяет впервые в мировой практике реализовать автоматический способ контроля производительности электролизных ванн за установленный промежуток времени.This significant difference allows for the first time in world practice to implement an automatic way to control the performance of electrolysis baths for a specified period of time.

Вторым существенным отличием является то, что дополнительно измеряют: падение постоянной составляющей напряжения между участками электролизера анодный штырь - анодный кожух, анодный штырь - расплав алюминия, анодный кожух - расплав алюминия, анодный кожух - катодный кожух, расплав алюминия - катодный кожух, расплав алюминия - выводы блюмсов, катодный кожух - выводы блюмсов; флуктуации межполюсного промежутка на участке анодный кожух - электрод с высокой электропроводностью. По величине измеренных падений напряжений и флуктуаций на указанных участках электролизера и тока серии определяют токораспределение по анодным штырям, отклонение установки штырей от вертикали, величину сопротивления анод - расплав алюминия, разрушения углеродистой подины, токораспределение по блюмсам и отклонение этих величин от нормативных технологических. Это дает возможность повысить точность контроля величины падения напряжения на участке анод - расплав алюминия и вести оптимальную регулировку межполюсного расстояния или сопротивления участка анод - расплав алюминия. Контроль падений напряжения на участках электрической цепи анода и катода решает задачу своевременного определения отклонения технологического режима от установленного регламентом для данной конструкции электролизера. Применение дополнительного электрода, погруженного в расплав алюминия, позволяет повысить точность контроля падения напряжения в электролите, а следовательно, поддерживать оптимальную величину расстояния анод - расплав алюминия. Исключаются погрешности, вызванные токораспределением в анодном и катодном узлах, обусловленные как технологическими работами, так и старением футеровки катода. Улучшаются условия съема флуктуации межполюсного напряжения (шумов) с целью контроля технологического режима и диагностики нарушений в работе электролизной ванны.The second significant difference is that they additionally measure: the voltage constant component drop between the electrolyzer sections anode pin - anode casing, anode pin - aluminum melt, anode casing - aluminum melt, anode casing - cathode casing, aluminum melt - cathode casing, aluminum melt - blooms leads, cathode casing - blooms leads; fluctuations of the interpolar gap in the section of the anode casing - electrode with high electrical conductivity. By the magnitude of the measured voltage drops and fluctuations in the indicated sections of the electrolyzer and series current, the current distribution by the anode pins, the deviation of the installation of the pins from the vertical, the resistance of the anode - molten aluminum, the destruction of the carbon hearth, the current distribution by blooms and the deviation of these values from the standard technological ones are determined. This makes it possible to increase the accuracy of monitoring the magnitude of the voltage drop at the anode – molten aluminum section and to optimally adjust the interpolar distance or resistance of the anode – molten aluminum section. Monitoring of voltage drops in sections of the anode and cathode electrical circuits solves the problem of timely determining the deviation of the technological mode from the established by the regulations for this design of the cell. The use of an additional electrode immersed in the molten aluminum allows to increase the accuracy of monitoring the voltage drop in the electrolyte, and therefore, to maintain the optimal value of the distance between the anode and the molten aluminum. Errors caused by current distribution in the anode and cathode assemblies, due to both technological work and aging of the cathode lining, are eliminated. The conditions for removing fluctuations in the pole voltage (noise) are improved in order to control the technological mode and diagnose disturbances in the operation of the electrolysis bath.

На фиг.1 представлен эскизный чертеж электролизной ванны, на котором показаны точки подключения для съема падений напряжения на различных участках электрической цепи. На фиг.1 введены следующие обозначения: 1 - анодный кожух, 2 - расплав алюминия, 3 - погружные электроды, 4 - изоляционная труба, 5 - анодная шина, 6 - анодный стержень, 7 - анод, 8 - электролит, 9 - катодный кожух, 10 - изоляционный материал, 11 - углеродистая подина, 12 - блюмсы, Ry - сопротивления утечки (не предусмотренные технологией электрические контакты между токопроводящими элементами катодного узла и катодным кожухом), 13 - выводы блюмсов, 14 - катодная шина, а, b, с, с', d, k, Xn, Zn - клеммы для подключения устройства съема и предварительной обработки информации.Figure 1 presents a sketchy drawing of an electrolysis bath, which shows the connection points for removing voltage drops in various sections of the electrical circuit. Figure 1 introduced the following notation: 1 - anode casing, 2 - molten aluminum, 3 - immersion electrodes, 4 - insulating tube, 5 - anode bus, 6 - anode rod, 7 - anode, 8 - electrolyte, 9 - cathode casing 10 - insulating material, 11 - carbon hearth, 12 - blooms, R y - leakage resistance (electrical contacts not provided by the technology between the conductive elements of the cathode assembly and the cathode casing), 13 - leads of the blooms, 14 - cathode bus, a, b, s, s', d, k, Xn, Zn - terminals for connecting a removal device and preliminary processing of information.

На фиг.2 представлена структурная схема устройства съема и предварительной обработки информационных сигналов (напряжений), снимаемых с различных участков электролизной ванны. На фиг.2 введены следующие обозначения: 15 - активный НЧ фильтр, 16 - входной коммутатор, 17 - ограничитель, 18 - компаратор, 19 - усилитель низкой частоты, 20 - АЦП, 21 - аттенюатор, 22 - элемент гальванической развязки, 23 - АСУ ТП, 24 - конвертор, 25 - стабилизатор напряжения.Figure 2 presents a structural diagram of a device for removing and pre-processing information signals (voltages), taken from various sections of the electrolysis bath. In Fig.2, the following designations are introduced: 15 - active low-pass filter, 16 - input switch, 17 - limiter, 18 - comparator, 19 - low-frequency amplifier, 20 - ADC, 21 - attenuator, 22 - galvanic isolation element, 23 - ACS TP, 24 - converter, 25 - voltage stabilizer.

Для реализации способа съема информационных параметров алюминиевых электролизеров (фиг.1) к входам автономного измерительного блока (фиг.2) через клеммы (а, b, с, с', d, k, Xn, Zn) для подключения устройства съема и обработки информации подводят потенциалы напряжений с указанных на фиг.1 участков электролизера.To implement the method of acquiring information parameters of aluminum electrolytic cells (Fig. 1) to the inputs of an autonomous measuring unit (Fig. 2) through the terminals (a, b, c, c ', d, k, Xn, Zn) for connecting a pick-up and information processing device voltage potentials from the sections of the electrolyzer indicated in FIG.

Информационные сигналы с электролизера одновременно подают на входы размещенных в автономном выносном блоке: активного фильтра нижних частот - 15, входного коммутатора - 16, ограничителя - 17 и сигнальный вход компаратора 18.Information signals from the electrolyzer are simultaneously fed to the inputs located in a stand-alone remote unit: an active low-pass filter - 15, an input switch - 16, a limiter - 17 and a signal input of the comparator 18.

С клемм b, с снимают постоянное и переменную составляющую падения напряжения на участке кожух (1) анода - расплав (2) алюминия. Потенциал расплава алюминия снимают погружным электродом 3, изготовленным из материала с высокой электропроводностью, который размещают в изоляционной трубе 4 из карбида кремния типа TN-S (фирма TOKAI CARBON, Италия) с диапазоном рабочих температур до 1200°С, сопротивление изоляции более 1 МОм.From terminals b, c, the constant and alternating components of the voltage drop are removed at the section of the casing (1) of the anode - molten aluminum (2). The potential of molten aluminum is removed by a submersible electrode 3 made of a material with high electrical conductivity, which is placed in an insulating pipe 4 made of TN-S silicon carbide (TOKAI CARBON, Italy) with a temperature range of up to 1200 ° C, insulation resistance is more than 1 MΩ.

Полосу пропускания фильтра нижних частот 15 выбирают исходя из конструктивных особенностей электролизной ванны и конкретных задач контроля и диагностики технологического процесса. Выделенный сигнал (шумы электролизера) в выбранном диапазоне частот подают на усилитель низкой частоты (19), с выхода которого усиленный сигнал подают на первый вход АЦП - 20.The passband of the low-pass filter 15 is selected based on the design features of the electrolysis bath and the specific tasks of monitoring and diagnosing the process. The selected signal (electrolytic noise) in the selected frequency range is fed to a low-frequency amplifier (19), from the output of which an amplified signal is fed to the first input of the ADC - 20.

На выходе входного (16) коммутатора получаем возможность выделить падения напряжения на участках электрической цепи (фиг.1) ванны: а, Xn - анодная (5) шина - анодный (6) стержень; a, b - анодная (5) шина - кожух (1) анода; Xn, b - анодный (6) стержень - кожух (1) анода. Контроль этих напряжений позволяет контролировать неравномерность токораспределения и потери энергии в аноде (6).At the output of the input (16) switch, we get the opportunity to highlight the voltage drop in the areas of the electrical circuit (Fig. 1) of the bath: a, Xn - anode (5) bus - anode (6) rod; a, b - anode (5) bus - casing (1) of the anode; Xn, b - anode (6) rod - casing (1) of the anode. The control of these voltages makes it possible to control the uneven distribution of current and the energy loss in the anode (6).

Наиболее важной для управления технологическим процессом является информация о величине падения напряжения в электролите 8 (на участке анод (6) - расплав (2) алюминия). Минимальную погрешность в оценке падения напряжения в электролите (8) можно получить, измеряя напряжение в точках b, с - анодный (1) кожух - расплав (2) алюминия. Предлагаемый способ позволяет это осуществить с помощью погружного датчика 3, изолированного от электролита (8) стойкой к агрессивной среде электролизной ванны трубой 4 из изоляционного материала, сохраняющего свои характеристики при температуре окружающей среды ≥1000°С.The most important for process control is information on the magnitude of the voltage drop in the electrolyte 8 (in the section of the anode (6) - molten aluminum (2)). The minimum error in estimating the voltage drop in the electrolyte (8) can be obtained by measuring the voltage at points b, c - anode (1) casing - molten aluminum (2). The proposed method allows this to be carried out using an immersion sensor 3, isolated from the electrolyte (8), resistant to the aggressive environment of the electrolysis bath tube 4 of an insulating material that retains its characteristics at an ambient temperature of ≥1000 ° C.

В случае отсутствия или выхода из строя погружного датчика 3 близкие по точности результаты можно получить по замерам падения напряжения в точках b, d - участка анодный (1) кожух - катодный (9) кожух. Из-за низкого сопротивления изоляционного материала 10 между кожухом катода и углеродистой подиной (11) и блюмсами (12), а также образования после пуска электролизера массы сопротивлений утечки Ry кожух катода эквипотенциален. Потенциал кожуха катода (9) в любой его точке соответствует средней величине падения напряжения в углеродистой подине (11). По мере увеличения срока эксплуатации ванны этот потенциал все ближе приближается к потенциалу расплава алюминия (2). Суммарная величина Ry не превышает 0,1 Ом, и при входном сопротивлении устройства измерения напряжения, превышающем 100 Ом, Ry не окажет влияния на погрешность измерения.In the absence or failure of the immersion sensor 3, results close in accuracy can be obtained by measuring the voltage drop at points b, d of the section of the anode (1) casing - cathode (9) casing. Due to the low resistance of the insulating material 10 between the cathode casing and the carbon bottom (11) and blooms (12), as well as the formation of leakage resistance mass R y after starting the electrolyzer, the cathode casing is equipotential. The potential of the cathode casing (9) at any point corresponds to the average voltage drop in the carbon hearth (11). As the bath's service life increases, this potential comes closer to the potential of aluminum melt (2). The total value of R y does not exceed 0.1 Ohms, and when the input resistance of the voltage measuring device exceeds 100 Ohms, R y will not affect the measurement error.

Клеммы с, ć используют для измерения сопротивления электродов с и ć. Величина сопротивления электродов меняется по мере увеличения уровня расплава алюминия в изолирующей трубе 4. По скорости изменения сопротивления электродов, с учетом технологических воздействий на электролизер, судят о приращении металла за определенный промежуток времени.Terminals c, ć are used to measure the resistance of electrodes c and ć. The magnitude of the resistance of the electrodes changes with increasing level of the molten aluminum in the insulating pipe 4. The rate of change of the electrodes, taking into account the technological effects on the electrolyzer, judges the increment of the metal over a certain period of time.

Контроль падений напряжения на участках: с d - расплав (2) алюминия - кожух (9) катода; с, Zn - расплав (2) алюминия - вывод блюмсов (13); с, k - расплав (2) алюминия - катодная (14) шина; позволяет контролировать процесс разрушения катодной футеровки и неравномерность токораспределения по блюмсам.Monitoring of voltage drops in areas: with d - molten (2) aluminum - cathode casing (9); s, Zn — melt (2) of aluminum — output of blooms (13); c, k - molten (2) aluminum - cathode (14) bus; allows you to control the process of destruction of the cathode lining and the uneven distribution of the blooms.

С выхода коммутатора (16) контролируемое напряжение поступает на вход делителя (21) напряжения, управляемого компаратором (18), при возникновении анодного эффекта автоматически включается деление в отношении 1/10. С выхода делителя (21) контролируемый сигнал поступает на второй вход АЦП (20). С выхода АЦП (20) сигналы в последовательном цифровом коде поступают через элемент гальванической развязки 22 на вход АСУ ТП (23) (по радиоканалу, витой паре или оптоволоконной линии). По величине измеренных падений напряжений на указанных участках электролизера и тока серии определяют токораспределение по анодным штырям, отклонение установки штырей от вертикали, величину сопротивления анод - расплав алюминия, разрушения углеродистой подины, токораспределение по блюмсам.From the output of the switch (16), the controlled voltage is supplied to the input of the voltage divider (21) controlled by the comparator (18), when the anode effect occurs, division is automatically switched on in the ratio 1/10. From the output of the divider (21), the controlled signal is fed to the second input of the ADC (20). From the output of the ADC (20), the signals in a serial digital code are fed through the galvanic isolation element 22 to the input of the automatic process control system (23) (via a radio channel, twisted pair or fiber optic line). By the magnitude of the measured voltage drops in the indicated sections of the electrolyzer and series current, the current distribution by the anode pins, the deviation of the installation of the pins from the vertical, the resistance of the anode - molten aluminum, the destruction of the carbon hearth, and the current distribution by blooms are determined.

Повышение информативности надежности работы предлагаемого способа обеспечивается также за счет высокостабильного напряжения источника питания, включающего последовательно соединенные блоки: ограничитель 17, конвертор 24 и стабилизатор напряжения 25. На вход источника питания подается рабочее напряжение электролизера, интервал изменения которого составляет 2-80 В. Стабилизатор напряжения 25 обеспечивает с выхода «А» стабильное напряжение питания всех активных элементов измерительного блока и подачу опорного напряжения на компаратор 18, чем достигается высокая стабильность работы делителя напряжения 21.Improving the information content of the reliability of the proposed method is also due to the highly stable voltage of the power source, including series-connected blocks: limiter 17, converter 24 and voltage regulator 25. The operating voltage of the electrolyzer, the change interval of which is 2-80 V., is supplied to the input of the power supply. 25 provides output “A” with a stable supply voltage of all active elements of the measuring unit and the supply of a reference voltage to the comparator 18, it achieves high stability of the voltage divider 21.

Данное техническое решение позволяет:This technical solution allows you to:

1. Впервые в мировой практике реализовать автоматический способ контроля производительности электролизных ванн за установленный промежуток времени.1. For the first time in world practice, to implement an automatic way to control the performance of electrolysis baths for a specified period of time.

2. Повысить точность контроля величины падения напряжения на участке анод - расплав алюминия, что даст возможность вести оптимальную регулировку межполюсного расстояния или сопротивления участка анод - расплав алюминия. Контроль падений напряжения на участках электрической цепи анода и катода позволит выявлять отклонения технологического режима от установленного регламентом для данной конструкции электролизера.2. To increase the accuracy of monitoring the magnitude of the voltage drop at the anode-molten aluminum section, which will make it possible to optimally adjust the interpolar distance or resistance of the anode-molten aluminum section. Monitoring of voltage drops in the sections of the anode and cathode electrical circuits will allow to identify deviations of the technological mode from the established by the regulations for this design of the cell.

Повышение надежности достигается также за счет индивидуального источника питания от постоянного напряжения электролизной ванны.Improving reliability is also achieved through an individual power source from a constant voltage electrolysis bath.

Claims (2)

1. Способ контроля технологических параметров алюминиевых электролизеров, включающий измерения постоянной и переменной составляющих падения напряжения на участках электролизной ванны и тока серии и определение отклонений величины электрических параметров от нормативных технологических для определения мест разрушений по этим отклонениям, отличающийся тем, что со стороны одного из торцов электролизной ванны в расплав алюминий + электролит устанавливают стойкую к агрессивной среде и высокой температуре изоляционную трубу, в которую устанавливают два изолированных друг от друга электрода, нижние концы которых погружают в расплав алюминия, причем один из электродов изготавливают из материала с высокой электропроводностью, второй - с низкой электропроводностью, и измеряют дополнительно падение постоянной составляющей напряжения между участками электролизера анодный штырь - анодный кожух, анодный штырь - расплав алюминия, анодный кожух - расплав алюминия, анодный кожух - катодный кожух, расплав алюминия - катодный кожух, расплав алюминия - выводы блюмсов, катодный кожух - выводы блюмсов, а также флуктуации межполюсного промежутка на участке анодный кожух - электрод с высокой электропроводностью и сопротивление электрода с низкой электропроводностью.1. A method of monitoring the technological parameters of aluminum electrolytic cells, including measuring the constant and variable components of the voltage drop in the areas of the electrolysis bath and series current and determining deviations of the electrical parameters from the standard technological parameters to determine the places of destruction by these deviations, characterized in that from one of the ends an electrolysis bath in an aluminum + electrolyte melt, an insulating pipe resistant to aggressive environment and high temperature is installed, into which two isolated electrodes are installed, the lower ends of which are immersed in an aluminum melt, one of the electrodes being made of a material with high electrical conductivity, the second with a low electrical conductivity, and an additional drop in the DC component of the voltage between the electrolyser sections is measured anode pin - anode casing, anode pin - aluminum melt, anode casing - aluminum melt, anode casing - cathode casing, aluminum melt - cathode casing, aluminum melt - blooms leads, cathode casing - the conclusions of the blooms, as well as fluctuations of the interpolar gap in the area of the anode casing - an electrode with high electrical conductivity and the resistance of the electrode with low electrical conductivity. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по величине сопротивления электрода с низкой электропроводностью, которое изменяется пропорционально приросту расплава алюминия, определяют эффективность работы электролизера, а по величине измеренных падений напряжений и флуктуаций на указанных участках электролизера и тока серии определяют токораспределение по анодным штырям, отклонение установки штырей от вертикали, величину сопротивления анод - расплав алюминия, разрушения углеродистой подины, токораспределение по блюмсам и отклонение этих величин от нормативных технологических. 2. The method according to claim 1, characterized in that the efficiency of the electrolyzer is determined by the resistance value of the electrode with low electrical conductivity, which varies in proportion to the growth of the aluminum melt, and the current distribution is determined by the value of the measured voltage drops and fluctuations in these sections of the electrolyzer and current series anode pins, the deviation of the installation of the pins from the vertical, the resistance value of the anode is molten aluminum, destruction of the carbon bottom, current distribution over the blooms and the deviation of these quantities from regulatory technological.
RU2007140048/02A 2007-10-29 2007-10-29 Method of informational parametres pickup of aluminium electrolysers RU2359072C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007140048/02A RU2359072C1 (en) 2007-10-29 2007-10-29 Method of informational parametres pickup of aluminium electrolysers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007140048/02A RU2359072C1 (en) 2007-10-29 2007-10-29 Method of informational parametres pickup of aluminium electrolysers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2359072C1 true RU2359072C1 (en) 2009-06-20

Family

ID=41025923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007140048/02A RU2359072C1 (en) 2007-10-29 2007-10-29 Method of informational parametres pickup of aluminium electrolysers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2359072C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160090662A1 (en) Current Monitoring for Plating
CN112725840B (en) Digital twin control system of aluminum electrolysis cell
AU2014222569B2 (en) Measurement of electric current in an individual electrode in an electrolysis system
EA029460B1 (en) Permanent system for continuous detection of current distribution in interconnected electrolytic cells
EA030918B1 (en) System for evaluation of current distribution in electrodes of electrochemical plants
US20200032408A1 (en) System and method for measuring anode current of aluminum electrolytic cell
EA029567B1 (en) Device for monitoring current distribution in interconnected electrolytic cells
RU2401325C1 (en) Device to control current distribution in aluminium electrolyser anode assembly
CN108411342B (en) Method and system for predicting electrode short circuit based on pseudo resistance
RU2359072C1 (en) Method of informational parametres pickup of aluminium electrolysers
CN108254611A (en) Electrode current measuring method and system
RU2371524C1 (en) Control method of distribution in aluminium electrolytic cells
CN109457276B (en) Electrode short circuit detection method and system
RU2626517C2 (en) Systems and methods for prevention of thermal reactions in electrolysers
JPH0812165B2 (en) Conductivity meter and method for manufacturing pole material of its electrode
RU2484183C1 (en) Invention for control of current distribution in aluminium electrolysers
US3578569A (en) Anode polarization detector
JP3371443B2 (en) Short circuit detection method
SU985157A1 (en) Method of monitoring electrolyser production parameters
RU2674180C2 (en) Method for monitoring the technical state of a cell cathode assembly
US20070284262A1 (en) Method of Detecting Shorts and Bad Contacts in an Electrolytic Cell
CN109541370A (en) Method and system for detecting cathode short circuit according to voltage drop
WO2007146607A2 (en) Method of detecting shorts and bad contacts in an electrolytic cell
TH77514B (en) A device for monitoring the distribution of current in connected electrolyte cells.
TH173926A (en) A device for monitoring the distribution of current in connected electrolyte cells.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091030