SU979529A1 - Способ управлени работой алюминиевого электролизера - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ АЛЮМИНИЕВОГО 1 Изобретение относитс  к цветной металлур гии, в частности к электролитическому получению алюмини . Одним из основных условий, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели при электролизе алюмини ,  вл етс  ведение процесса при оптимальном междуполюсном рассто нии- При междуполюсном рассто нии ниже оптимального снижаетс  выход на току, сокращаетс  рабочее пространство электролизера, увеличиваетс  веро тност возникновени  технологического нарушени , известного из практики под названием зажа тие межДу полюсного рассто ни . При межд полюсном рассто нии выше оптимального им ет место излищний расход электроэнергии. Кроме того, при наличии на подошве анода неровностей, не контактирующих с катодом (выступов с более высокой плотностью тока , чем на впа1шнах), ухудщаютс  услови  их самоликвидации, что приводит впоследствии к ухущцению работы электролизера . ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА Известен способ определени  междуполюсного рассто ни  в алюминиевом электролизере путем ввода под анод цилиндрического стального стержн , плотно прижатого к подошве анода и погруженного нижним концом в слой катодного алюмини . Благодар  растворению стали в жидком алюминии и образованию конуса в той части стержн , где он оплескиваетс  волнами катодного металла , способ позвол ет оценить высоту волн и междуполюсное рассто ние (1. Основными недостатками способа  вл ютс  его трудоемкость, низка  оперативность, невозможность автоматизации. Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ контрол  состо ни  подошвы анода электролизера дл  получени  алюмини . Способ предполагает измерение пульсаций рабо чего, напр жени , использование регистратора низкочастотных колебаний электрического на- пр жени  и электронно-вычислительной машилы , вход щей в структуру автоматизирован397 иой системы управле ш  процессом электроjni:ia 2. ИМ(у:т тки rnocofin - огра Иг:Г( ииформ .шии, отсутствие даиных дл  оценки вели чины междуполюсного рассто ни  и невозможность использовани  этого важного параметра дл  а1равлени  процессом. Цель изобретени  - -предупреждение нарушений технологического режима. Указанна  цель достигаетс  тем, что производ т измерегше пульсаций рабочего напр жени , производ т, по меньшей мере, два последовательных изменени  междуполюсного рассто ни , при каждом из них измер ют частоту пульсаций рабочего напр жени , оценивают знак ее приращени  и после измене1ш  зй1ка определ ют рабочее значение ного рассто ни  по формуле Uo.. , где fi - значение междуполюсного рассто ли  нри котором измен етс  знак приращени  частоты пульсаций рабочего напр же1ш , см; величина i-ro изменени  междуполюсиого рассто ни  с учетом его знака, см; п - шсло последовательных изменений междуполюсного рассто ни  до пер мены знака приращени  частоты пу „саций. Способ позвол ет с помощью рпределеюш и рсгулировчни  междуполюсного рассто ни  вести itpouecc электролиза без технологически нарушений и, как следствие, с более высоким выходом но току. Использование предло женного способа дает возможность автоматизировать процесс. На чертеже представлен график зависимости частоты пульсации от велишны междунолюсиого рассто т{ . Как видно из графика, крива  изменени  частоты пульсаций с изменением междуполюсного рассто ни  при значении его, равном 1о проходит через мшшмум. Его положение отн :сителыю оси ординат не зависит от формы подошвы анода. В соответствии с характером зависимости при L 1о (права  ветвь ) знак приращени  частоты пульсаций совпадает со знаком изменени  междупслюсног рассто ни , а при L IQ (лева  ветвь кривой ), наоборот, знак приращени  частоты пульсаций противоположен знаку изменеш Я междуполюсного рассто ни . Сумма последова тельных ступенчатых изменений междуполюснего рассто ни  до достижени  IQ, ко гда знак приращени  частоты пульсаций измен етс  на обратный, составл ет разницу между исход юй (рабочей) величиной междуполюсного рассто ни  L и его значением д. Дл  полупромьплленного электролизера на силу тока 6 кА IQ 11,3 см, а дл  промыщлешюго электролизера на . силу тока 150- 160 кЛ 1о по данным таблицы равно 5,1 см. Из таблицы видно, что знак приращени  частоты пульсаций совпадает со знаком измене1ш  междуполюсного рассто ни  преимущественно при значени х L 5,1 см. При L 5,1 см знак приращени  частоты противоположен знаку изменени  междуполюсного рассто ни . Таким образом, качественный переход с переменой знака приращени  частоты происходит на электролизерах на силу тока 150-160 кА при L 1о 5,1 см. В таблице приведена зависимость знака при- ращени  частоты пульсаций рабочего напр же1ш  от величины междуполюсного рассто ни  и знака его изменени . Совпадение знаков приращени  междуполюсного рассто ни  и частоты при первом изменении междуполюсного рассто ни  означает, что дл  достижени  Ig междуполюсное рассто ние надо снижать, и наоборот. Способ осуществл етс  следующим образом. С помощью регистратора низкочастотных пульсаций электрического напр же ш , подключe шoгo на определенное врем  к участку анод-катод контролируемого электролизера, регистрируют частоту пульсаций при исходном (рабочем) значении междуполюсного рассто ни ; затем перемеща  анод, производ т не менее двух последовательных ступенчатых изменений междуполюсного рассто ни  в сторону увеличени  или уменьщени  на 2-10%. На каждой ступени длительностью 10-30 мин измер ют частоту пульсадай, сравнивают ее значение с полученным на предыдущей стуneiQi и определ ют знак приращени  частоты. Междуполюсное рассто ние продолжают ступенчато измен ть до тех пор, пока знак приращени  частоты не изменитс  на обратный. Величину изменени  междуполюсного рассто ни  (Д1|), при переходе с одной ступени на другую определ ют по времени отработки перемещени  анода с учетом егоскорости . Сумкшруют значени  всех п изменений междунолюсного рассто ни , при которых знак приращени  частоты пульсаци) остаетс  посто нным, и получают значение IZAIj, которое затем вычитают с учетом знака от значени  IQ. Операци  изменени  междуполюсного рассто ни   вл етс  пробной и вьшолн етс  в период контрол  работы электролизера. После того, как все операции пробных изменений междуполюсного рассто ни , необходимые дл  ос5тцествлени  предложенного спсь

59795296

соба, закончены, на электролизере снова уста-электрического напр женит включает систему

навливают первоначальное (рабочее) значениеавтоматического перемещени  анода типа

междупопюсного рассто ни  или корректируют Алюмнннй и произвбдит контроль и управего дл  значени , заданного технологическим

режимом.5 Способ позвол ет организовать регул р1п 1Й

Автоматический контроль междуполюсногоавтоматический контроль (по меньшей мере,

рассто ни  может быть реализован с помощьюодин раз в сутки) величины междуполюсного

электронно-вычислительной машины, вход щейрассто ни  на электролизерах корпуса, что

в структуру автоматизированной системы ун-обеспечивает более стабильную работу электроравлени  процессом электролиза, котора  по- лизера. Экономический эффект составл ет

мимо регистратора низкочастотных пульсации

ление процессом по заданной программе.

1,5 млн. р.

L 5,1 см

В 90-95% случаев знак приращени  частоты совпадает со знаком изменени  междуполюсного рассто ни 

L 5,1 см

Claims (2)

1. В 85-90% случа х знак приращени  частоты не совпадает со знаком изменени  междуполюсного рассто ни  Формула изобретени  Способ управлени  работой алюминиевого электролизера, включающий автоматическое измерение пульсаций рабочего напр жени  и использоваиие их дл  управлени  процессом , отличающийс  тем, что, с целью предупреждени  нарушений технолог ческого режима, производ т по меньшей мер два последовательных изменени  междуполюсного рассто ни , при каждом из них изм р ют частоту пульсаций рабочего напр жени  оценивают знак ее приращени  и после измвне1ш  знака определ ют рабочее зн1чение мсжду1юлюсного рассто ни  по формуле. 5:: де..

   Продолжение таблицы

   Г

   4 1о - значение междуполюсного рассто ни , при котором измен етс  знак приращени  частоты пульсаций рабочего напр жени , см; Alj - величина i-ro изменени  междуполюсного рассто ни  с учетом его знака, см; п - число последовательных изменений междунолюсного рассто ни  до перемены знака приращени  частоты пульсаций . Источники информации, прин тые во внимание при зкспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №771195, . С 25 С 3/20, 1978.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 605867, . С 25 С 3/20, 1975. .0 I 7Л .Д

   Междуполюсное рассто ние см