SU1183565A1

SU1183565A1 - Способ регулирования режима работы алюминиевого электролизера

Info

Publication number: SU1183565A1
Application number: SU833636641A
Authority: SU
Inventors: Boris D Ovsyannikov; Vladimir I Zalivnoj; Boris M Gorenskij; Mikhail P Lipinskij
Original assignee: Boris D Ovsyannikov; Zalivnoj Vladimir; Boris M Gorenskij; Mikhail P Lipinskij
Priority date: 1983-05-30
Filing date: 1983-05-30
Publication date: 1985-10-07

Description

Изобретение относится к производству алюминия электролитическим методом и может быть использовано при автоматизации этого процесса.

Цель изобретения - повышение про- 5 изводительности электролизера.

Согласно предлагаемому способу с заданной дискретностью, измеряют температуру электролита и измеренные значения запоминают до очередного 'измерения. Затем рассчитывают параметр регулирования по выражению

П = К_Э+(Т,-Т₃ ,

где К₉	- сопротивление электролизера, Ом;
η ,т.	/
и Т₃ .	- текущее, предыдущее и задан-
	ное значения температуры 20 электролита;
К₃ и К₂	- заданные поправки.

В качестве параметра регулирования принимают комплексный показа- тель, включающий значения сопротив- ^5 ления электролизера и·температуру электролита. Слагаемое (Т_П-Т₃)К_И зависит от отклонения текущего значения температуры от ее заданного значения, и в зависимости от соотно- 30 шения этих значений может быть положительным или отрицательным.

Если текущее значение температуры электролиза больше ее заданного значения, то следует уменьшить между- 35 полюсное расстояние. В этом случае слагаемое (Т,-Т₃)К_г, положительно и параметр регулирования увеличивает- , ся тем большем, чем-существеннее температупа X, превьппаетуровень Т>.При Г 40 автоматическом регулировании это увеличенное значение параметра регулирования сравнивается с' заданным уровнем П₃=К₃ и превышает его. Система ..автоматического регулирования, стре- 45 мясь поддержать параметр регулирования на заданном уровне, уменьшает междуполюсное расстояние. При этом уменьшается приход тепла в электролизер и температура электролита пони- 50 жается. Если на прошедшем периоде температура электролита имеет тенденцию к изменению, т.е. повышается или понижается, то слагаемое (Т_и-Т_в)К₂отлично от нуля. В случае повышения 55 температуры это слагаемое положительно, и параметр регулирования увеличивается. Система регулирования

компенсирует это увеличение параметра регулирования уменьшением междуполюсного расстояния, что соответствует уменьшению прихода тепла и исключению тенденции температуры к возрастанию. Подобное происходит во всех других случаях: значение параметра регулирования соответствует стабилизации температуры электролита на заданном оптимальном уровне. Оптимизация температурного режима соответствует увеличению выхода металла по току.

Пример. Способ осуществляют на модели электролизной серии. Модель серии представляет собой два ряда по 14 электролизных ячеек, а каждая ячейка - ванночку в масштабе 1:80, моделирующую алюминиевый элек-, тролизер и заполненную 10%-ным раствором Си80₄. На дне ванночки размещается угольный катод, а сверху угольный анод. Крепление анода позволяет перемещать его в вертикальном направлении. Ячейки соединены между собой последовательно. Электропитание модели осуществляется от источника · постоянного тока.

I

С периодом 20 мин измеряют ток электролиза, напряжение, температуру электролита и междуполюсное расстояние в каждой ячейке. Ток измеряют амперметром М2015 класса точности 0,2, напряжение - вольтметром Щ1312 класса точности 0,15, температуру,- ртутным термометром. Для измерения междуполюсного расстояния применяют специальный щуп.

По току и напряжению рассчитывают сопротивление каждой ячейки:

где ϋ - напряжение на ячейке;

I - ток электролиза;

Е - электрохимическая составляющая напряжения (определяют по вольтамперной характеристике: Е=1,5 В).

С периодом 20 мин ртутным термометром измеряют температуру электролита в каждой ячейке. Рассчитывают средние значения и дисперсии температуры электролита, междуполюсного расстояния и сопротивления ячеек.

Задают значение температуры электролита Т₃=28°С, значение парамет3 1183565

4

ра регулирования П₃=1,1 Ом, соответствующее этой температуре, и поправки К,«0,2 Ом/град и К₂=0,1 Ом/град

По значениям температуры Т₆ и Тр замерянным спустя 15 мин после из- 5 мерения температуры Т_й, и по значению сопротивления ячейки К_э рассчитывают значение параметра регулирования для каждой ячейки по выражению: 10

П = К_Г5,6+0,ЗТ_Г0,1Т._в.

Перемещением анода добиваются равенства рассчитанного значения 15 параметра регулирования заданному уровню для каждой ячейкив

После перемещения анодов измеряют междуполюсное расстояние, а спустя 15 мин - температуру электро- 20 лита и сопротивление каждой ячейки. Рассчитывают, как и в первом случае, средние значения й дисперсии этих параметров. Пересчитывают дисперсии,

полученные на модели, в дисперсии для реальных электролизеров, исходя из условия пропорциональности сортветствующих параметров. Результаты приведены в таблице.

В промышленности базовым объектом ; является способ, согласно которому :в качестве параметра регулирования принимают сопротивление электролизе*· ра. Сопротивление электролизера помимо междуполюсного расстояния зависит от других факторов. Изменение последних компенсируется системой регулирования.изменения междуполюсного расстояния. Это приводит к нарушению температурного режима электролизера.

Как видно из таблицы, применение предлагаемого способа позволяет уменьшить разброс температуры от ее оптимального значения на 1,5-2^йС, что соответствует повышению выхода по току на 0,3-0,4% и, следовательно, производительности электролизера./

--—-----------------------η Параметры	1 · 1 Значения дисперсий
Модель по способу	Реальный электролизер по -способу
известному	предлагаемому	известному	предлагаемому
Температура электролита	1,2°С²	0,71°С²	39,7°С²	24,4*С²
4еждуполюсное расстояние	8,6 мм²	6,2 мм²	16,2 мм²	'11,5 мм²
Сопротивление электролизера	0,020 0м²	0,12 Ом²	4 -10*%м²	25 40^0м²

Claims

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающий измерение тока электролиза, напряжения на электролизере и расчет его сопротивления, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности электролизера, дополнительно измеряют

температуру электролита, измеренные значения температуры вводят в запоминающее устройство, определяют параметр регулирования по выражению

П = К_?+(Т₁-Т₃)К₁+(Т₁~Т_е) К₂,

где - сопротивление электролизера, Ом;

Т Т 1» ·*·0

и Т₃ - текущее, предыдущее и заданное значения температуры электролита, °С;

Κ_ή и К_г - заданные коэффициенты про- § порциональности, 0м/°С,

и в дальнейшем производят автоматическую стабилизацию режима работы по исчисленному параметру регулирования .

5 и „„ 1183565

1 1183565 2