Способ регулирования режимаработы электролизера для получениятройного сплава

ц 18 9223 ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 22,12.78 (21) 270027322 с присоединением заявкиМ Клз С 25 С 3/20 Гасударственный комите СССР по делам изобретений и открытий(088,8) 72) Авторы изобретения ликанов и В, Е. Поном 71) ЗаявительОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТР А РАБОТЫ ОГО СПЛА ный сигнал электролиза- дискрет цикла 2 30);- эмпирич определ ного экс го типаосуществл омереУ=0,1,еские коэффи енные методом перимента для электролизера. ется сле а 1 а 2 и аз енты, ктив- анноСпособя дующимразом.О Электролизер с залитыми в него жидкимсвинцом и электролитом подключают к цепи питания серии электролизеров и устанавливают на нем напряжение, величина которого рассчитана на начальную концен трацию свинца со щелочными металлами1,5, вес.%.Измеряют напряжение, температуру свинца, количество отсосов, степень насыщения свинца щелочными металлами,О Напряжение на электролизере поддерживают равным обЗдД +К) и тем, игнала где с,д рассчитанное нконцентрациилочными металвеличина сигикоррекции ра апряжение для свинца со щелами 1,5, вес. %; ала коррекции, ссчитывают по Ь к -Величинууравнению сЬУ=а, (600 Предлагаемое изобретение относится к цветной металлургии и предназначено для автоматического регулирования процесса электролиза расплавленных солей щелочных металлов на жидком свинцовом катоде.Известен способ управления процессом получения тройного сплава, включающий измерение напряжения на электролизере и регулирование напряжения изменением положения анода 11.Недостаток известного способа состоит в высоких удельных затратах электроэнергии,Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей процесса электролиза за счет снижения удельных затрат электроэнергии.Поставленная цель достигается тем, что напряжение на электролизере корректируют по температуре свинца и степени насыщения его щелочными металлами с учетом времени работы анода.Поставленная цель достигается что величина корректирующего с рассчитывается по формулеЬУ,=а,(600 - Т )+0,8(1 - а,Ргде Тр - температура в элекР - концентрация щелочных металлов в свинце, вес.%; Тр)+ 0,8(1 - а,Р) - ад (2)10 15 20 25 30 05 40 45 50 55 00 При изменении температуры, напримерповышении, величину сигнала коррекцииувеличивают. Величину сигнала коррекцииувеличивают при увеличении степени насыщения и при увеличении числа циклов отсоса,П р и м е р осуществления способа,При исходном режиме ток нагрузки1 н= 1,95 кА 1 Р= 1 вес.%,Тр -- 600 С и У=О. Регламентная величина 0=6,4 В.Величины коэффициентов уравнения:а,=0,014; а=0,084 и аз=0,0254.При достижении степени концентрациисвинца со щелочными металлами 9,5 вес.%процесс электролиза считается законченным, сплав отсасывается из ванны и заменяется новым ненасыщенным с концентрацией 1 - :1,5 вес.%. Число таких циклов (1цикл равен 24 ч) определяется сроком службы анодной группы электролизера.Анодная группа представляет собой пропитанные особым составом графитовыестержни, которые с течением времени разрушаются, в результате чего изменяетсяих форма, а следовательно, иудельное электрическое сопротивление. На каждом цикле вносится поправка в задание регулятору с учетом этого временного износа, Длянашего случая У=30.При увеличении степени насыщения свинца щелочными металлами скорость диффузии их в свинец начинает падать. Непродиффундировавшие в свинец металлыраспределяются в электролите и, взаимодействуя с анодным газом и кислородомвоздуха, сгорают. Энергия, затраченная наих выделение, увеличивает удельные затраты,на получение продукта. В предлагаемом устройстве это учитывается в корректирующем сигнале.При увеличении концентрации щелочныхметаллов рассчитывают величину корректирующей составляющей и изменяют напряжение на элвктролизере на эту величину. При концентрации 9,5 вес.% щелочныхметаллов У=О, т. е, в электролизер загружена только первая партия свинца, величина напряжения устанавливается равной6,51 В (на основании формулы (1), что является сигналом разрешения начать отсоссплава.Когда Тр -- 620, У=О, т. е, тепловой режим несколько превышает заданный. Прирегулировании по предлагаемому способунапряжение на электролизере будет У=6,563.При условии, что Тр - 600 С, Р=5 вес. %;0=24,а 1 н=19,5 кА, напряжение на электролизере будет равно 5,953 В,На чертеже приведена блок-схема устройства, позволяющего реализовать предложенный способ. Устройство содержит электролизер 1 с электроприводом 2 для перемещения анодов 3, датчики 4 и 5 напряжения и температуры, счетчик 6 числа отсосов, блок 7 анализа степени насыщения свинца щелоч- ными металлами, коммутатор 8, вычислительный блок 9, состоящий из блоков памяти и уставок, регулятор 10.Устройство работает следующим образом.После подключения электролизера 1 к цепи питания на нем устанавливается напряжение, величина которого рассчитана на начальную концентрацию свинца со щелочными металлами 1,5 вес.%, а затем подключают датчики 4 и 5, счетчик 6, блок 7 и регулятор 10. Информация о напряжении, температуре, количестве отсосов и степени насыщения свинца щелочными металлами от датчиков поступает в вычислительный блок 9, который рассчитывает по уравнению (2) величину сигнала коррекции и изменяет задание регулятору 10, управляющему электроприводом 2, перемещающим аноды 3.Экспериментальная проверка способа на одной из серий электролизеров показала, что его применение позволяет при среднем выпуске продукта 7000 т получить экономию на один электролизер 8400 кВт/час или получить дополнительно 570 т сплава. Формула изобретенияСпособ регулирования режима работы электролизера для получения тройного сплава, включающий измерение напряжения на электролизере и регулирование напряжения изменением положения анода, о т л и ч а ю ьц и й с я тем, что, с целью повышения технико-экономических показателей процесса электролиза за счет снижения удельных затрат электроэнергии, напряжение на электролизере корректируют по температуре свинца и степени насыщения его щелочными металлами с учетом времени работы анода по следующей зависимости:ЬУ,=а, (600 - Т )+ 0,8(1 - а,Р) а,М,где Тр - температура в электролизере,Р - концентрация щелочных металлов в свинце, вес.%;У - номер цикла электролиза(У=О, 1, 230); а а и аз - коэффициенты. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Алабышев А. Ф. и др. Натрий и ка.лий. Л., 1959, с. 251 - 254.819223 едактор Н. Ахмедо аказ 643/14 Изд. Ме 274 Тираж 712 ПодписноеПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ография, пр. Сапунова, 2 оставитель А. ЛбросимоТехред И. Заболотнов Корректоры; Р, Берков и В, На