Устройство для отключения электролизеров для получения алюминия

(п) 964 О 25 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 07,10.82, Бюллетень37 (45) Дата опубликования описания 07.10.82(72) Авторы изобретения В, А. Шрамко, П, А. Тенилов, А. П, Спиридонов,И. К, Цыбуков и Ю. А. Матвеев Всесоюзный ордена Октябрьской Революции науч исследовательский и проектный институт алюмини ой,магниевой и электродной промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЗЛЕКТРОЛИЗЕРОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯИзобретение относится к области цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, и может быть использовано в отраслях народ- наго хозяйства, где есть необходимость в отключении агрегатов, работающих на болыдих токах.На всех заводах по производству алюминия электродизеры размещают в корпусах и соединяют, между собой последовательно в электролизную серию, питающуюся постоянным электрическим током 50000 - : 200000 А от преобразовательной подстанции. От преобразовательной подстанции ток подводят по соединительным шинам к,анадным стоякам втервого в цепи электролизер а.По анодным стоякам ток направляется снизу вверх к анодным шинам, рааположвнным в верхней части электролизера. От анодных шин ток через штыри (анододержатели), передается на анод, далее через расплав - в угольную подину като 1 дного устройства, откуда по катодным шинам, расположеным пад рабочей отметкой корпуса, к анодным стоякам следующего в цели электролизера и так далее,В процессе работы электролизвров футеровка их катодных устройств разрушается и требует замены. Замену футеровии производят ири кадитальном ремонтеэлектролизера, для чего его отключают отобщей электрической цепи.Известно устройство для отключения5 электролизеров - короткозамыкатель конструкции П. М, Репко (Ц. Короткозамыкатель представляет собой два пакета шин.разделенных тонкой электроизоляционнойпрокладкой, иакеты шин короткозамыкателя присоединены к катадным шинам отключаемого и предыдущего по ходу токаэлектролизеров, После подклточевия шинудаляют электраизоляционную прокладку,затем при помощи рычата пакеты короткозамыкателя смыкают контактными поверхностями,К недостаткам известного устройстваможно отнести то, что дри замыкании пакетов короткозамыкателя создаются усло 20 ния для возникновения мощной искры. Этоприводит к сваливанию пакетов коротко- .замыкателя между собой, затрудняя егоотключение н демонтаж. Присоедииение .пакетов шин короткозамыкателя к катодным шинам представляет собой трудоемкую операцию,Известно также шунтирующее устройство, в котором катодные шины отключаемого и иредыдущего по ходу тока электроз 0 лизеров соединяют прн аамопти проводни 964025ка, например отрезка алюминиевой шины,помещаемого между катодными шинами отключаемого и предыдущего по ходу токаэлектролизера. Для создания плотного контакта соединяемые шины с проводником между ними сжимают прои помощи приивмныхбрусьев (плит), стяжек и гаек Д,Основным недостатком онисанного устройства является невозможность его применения для отключения электролизеровбез снижения тока серии до 50% в случаеработы электролизеров на силе тока до10000 ОА, либо без отключения серии,полностью.Однако, даже в случае отключенияэлектролизера при сниженной токовой нагрузке, в момент соединения катодных шинотключаемого электролизера с катоднымишинами предыдущего по ходу тока электролизера возникает сильное искрение, появляется электрическая дуга, при этомпроисходит выброс частиц расплавленногометалла, что делает эту оп(ерацию опасной.Кроме того, отклю 1 чение всей серии илиснижение токовой нагрузии на ией на время отключения одного электролвзера приводит к уменьшен;ию выпуска металла, таккак время, на которое отключают всю серию для отключения одного электролизера, составляет - 1 ч, Остановиа серии нетолько снижает ее производительность, нои отрицательно сказывается на стабильности технологического процесса,и для последующего поднятия силы тока серви необходимо 2 - 3 ч.Целью изобретения является повышениепроизводительности электролизной серии иобеспечение безопасных условий работыпри отключенви электролизера.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для отключения электролизеров, включающем шунт и приспособлениедля,прижатия катодных ввн к шунтупоследний вмеет несколько участков с различными, последователыно уменьшающимися сопротивлениями, Причем шунт можетбыть выполнен в виде параллелепипеда ив виде диска с участками в виле секторовдиска.На фиг, 1 изображена схема последовательного подключения элегпролизеров;на фиг. 2 - узел соединения иатодных шинс отключающим устрой.ством в начальномположении; на фиг. 3 - узел соединениякатодных шин с отключающим устройством в конечном, рабочем положении.Между иатодными шинами 1 отключаемого электродизера 2 и катодными шинами3 предыдущего по ходу тока электролизера4 установлено отключаюшее устройство 5,шунт 6 которого имеет нескольио участковс разными сопротивлениями, Перемещениешупта 6 отключающего устройства 5 относительно катодных шин 1 и 3 осуществ ляют при помощи механического привода с дистанционным управлением, обеспечивая нажимным приспособлением постоянный контакт, между шунтом 6 ,и иатодными шинами 1 и 3 (привод и нажимное приспособление на чертежах не показаны),эЛ вл2 о 0 25 10 4 у Я " 1 1 О -46 т, е, в конечном, рабочем положении отключающего устройства практически весь ток проходит через отключающее устройство по винам, а через .электролизер проходит незначительная часть тока, что позволяет вести работы по демонтажу электролиз ер а.Отключающее устройство может быть выполнено с шунтом в виде диска, а отдельные участки - в вниде изолированных друг от друга секторов этого, диска. Для соединения катодных шин сечением, иалример, 70 х 515 мм толщину диска;и самих секторов этого дисиа принимают 70 км, радиус 700 мм, а центральный угол последнего сектора в диске - 90, чем обеспечивают его сопротивление Р= 1 10 - " ом. Поочередное включение участков - секторов дис 50 65 Катодные шины 1 и 3 и шунт 6 в рабочем положенви сжвмают для созданияплотного контакта в узле на все времякапитального ремонта электролизера,Шунт 6 устройства выполнен в видепараллелепипеда так же, как и отдельныеего участки, лричем толщина и ширинаэтих параллелепвпедов определяются сортаментом соединяемых катодных шин, адлина - ,сопротивлением каждого отдельного участка шунта. Так, для соединениякатодных шин сечением, например,70 х 515 мм толщину шунта и отдельных20 участковвыполненных в виде параллелепипедов, принимают 70 мм, вирину 500 мм,а длину последнего проводника в блоке500 мм чем обеспечивают его сопротивление й= 1 10ом.Устройство работает следующим образом,Отключающее устройство 5 перемещаетшунт 6 от;носителыно катодных шин 1 и 3,в элеитрическую цепь поочередно включают промежуточные участии с последовательно уменьшающимися солротивлениямидо 1 10 - :1 10 -ом общего сопротивленияэлектролизера й ,.Сопротивление последнего участка шунта (Р=1 10 " ом) может быть обеспечено, например, отрезком алюминиевой шины, сечением, ооответствующнм сечениюсоединяемых катодных шин,В конечный момент отключения электролизера ток распределится по электролизеру и катодным швнам следующим образом:964025 1 Фиг.1 оставптель Н. Коробов Осиновска Текред А. Камыши Иад,234ного комитета СССР Москва, Ж, Рауш едактор О. ектор ппо Государст 11303 оЗаказ 1928( 11110 с 11 опс Тираж 687по делам изобретеая наб д. 4/5 Подписное и открытий ип. Харьк. фил. пред. Патент.ка обеспечивают вращением диска вокруг его оси.Применение изобретения позволяет отключать электролизеры без снижеия токо.вой нагрузки всей серии за счет постепенного увеличения силы тока, проходящего через отключающее устройство, а также обеспечить безопасные условия работы при отключении электрол 1 иэоров.В настоящее время институтом ВАМИ разработаны рабочие чертежи ошиновки мощных электролизеров для получения алюминия с узлами, позволяющими осуществить отключение электрол 1 изеров ар и помощи данного устройства. Внедрение .изобретения предполагает получение годового экономического эффекта в 71000,руб. :на серию элеипролиза.формула изобретения )1, Устройство для отключения электро.лизеров для получения алюминия, включающее шунт и аркспособленпье для прижатия катодных шин к шунту, отл ин а ющ е ес я тем, ито, с целью увеличения производительности и обеспечения безопасных5 услоний работы по отключению электролизера, шунт выполнен с участка 1 м 1 и с аоследовательно уменьшающимися сопротввлениями.2. Устройство по и. 1, отличающее 1 О .с я тем, что шунт выполнен в виде параллеленипеда.3. Устройство по и, 1, отличающееся тем, что шунт выполнен в вцде диска, а участки - в виде его секторов,15,Источники информации, принятые вовнимание пьри эксаертиае:1. Справочник металлурпа аппо цветнымметаллам. Производство алюминия, М.,Металлургия, 1971, с. 248.2. Авторское свидетельство СССР222672, кл, С 25 С 3/12, 1966.