Устройство для измерения перемещенияанода алюминиевого электролизера

р 11827603 ОЛ ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик(22) Заявлено 11,06,79 (21) 2790411/22-02 51) М. Кл.С 2 рисоединением заявкииык комитет Государ) Приоритет ло делам изоорете и открытий(45) Дата опубликования описания 07.05.81 53) УДК 669,713М. Гуревинков, В.но-исследоагниевойепровский ч, С, А, Артемен Н, ПоповиЯ,С,о,В,М.Гфилатевктный иноймышленно ко,71) Заявители ательскии и про электродной пр алюминиевый за4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕН АНОДА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРАИзобретение относится к устройствам для контроля технологических параметров электролизеров, в частности для электролиза криолитглиноземных расплавов и может быть использовано в цветной металлургии.Одним из технологических параметров, который измеряется с помощью автоматического прибора на промышленных алюминиевых электролизерах, является рабочее напряжение электролизера. Однако информация о рабочем напряжении явно недостаточна для поддержания оптимального технологического режима работы электролизера. Поэтому в практике, помимо периодических химанализов проб электролита, используются также ручные измерения температуры электролита, уровней металла и электролита в ванне, толщины гарниссажа, количества осадков на подине, скорости сгорания анода и т. п. Измерения эти связаны с существенными физическими усилиями и производятся в условиях сильных пыле-, газо- и тепловыделений.Известно устройство для регулирования положения анода, осуществляющее прецизионное регулирование с помощью домкрата, храповика с внутренними зубьями и рычажной системой, гидроцилиндра с поршнем и держателем с укрепленным на нем анодом 11. Эта система обеспечивает пошаговое смещение держателя и анода на строго определенном расстоянии. Однако устройство не содержит измерителей величины перемещения анода.Известно устройство для контроля величины перемещения анодной рамы несущей подвижной конструкции, на которой крепится углеродистый анодный массив 2.Это устройство включает реостатный датчик положения анода, помещенный в металлический (например, силуминовый) корпус, который крепится неподвижно на анодной стойке между домкратами основных механизмов для подъема анода. Реостатный датчик снабжен приводным шкивом, через который переброшен стальной тросик с грузом на одном конце. Другой конец стального тросика зафиксирован на анодной раме. Таким образом, шкив, ползунок реостатного датчика и стрелка, перемещающаяся по установленной на корпусе датчика шкале, смонтированы на одном валу и вращаются вместе с ним при перемещении анода.Недостатком известного устройства является то, что для его надежной работы в атмосфере электролизного корпуса, содержащей агрессивные пары плавиковой кис.лоты (фтористого водорода) и токопроводящую угольную пыль, необходимо обеспечьть ьольую гермстьзацию реохорда и движущихся частей датчика в корпусе. Герметизация корпуса чрезвычайно затрудненатем, что в его стенках должны быть дваотверстия для пропуска стального тросика,один из концов которого укреплен на неподвижной анодной стойке, а другой должен висеть свободно под тяжестью груза.Быстрое окисление поверхности реохордаьод влиянием агрессивного газа приводитк потере точности измерения, требования ккоторой достаточно высоки.Отсутствие надежной герметизации приводит также к тому, что для обеспечениянадежности измерений необходимо частовскрывать корпус, защищать трущиеся поверхности реохорда и удалять угольнуюпыль.Целью изобретения является повышениенадежности и точности измерения энергетического режима его работы,Поставленная цель достигается тем, что.предлагаемое устройство снабжено конце.вым бесконтактным выключателем с индуктивным чувствительным элементом, закрепленным на кронштейне, жестко связаннымс опорной металлоконструкцией электролизера, при этом шестерня редуктора приводаанода дополнительно снабжена металлическими пластинками, установленными на ееободе симметрично относительно оси вращения и с зазором ьо отношению к чувствительному элементу бесконтактного выключателя. Для ооеспечения требуемойточности измерения металлические пластинки смонтированы на шестерне редуктора, скорость вращения которой находитсяв пределах 0,5 - 10,0 об(сек.Высокая надежность предлагаемого устройства обеспечивается тем, что индуктивныи чувствительный элемент и относящаясяк нему транзисторная схема формированияэлектрического сигнала смонтированы впластмассовой коробке, герметизированнойкомпаундом холодного отвердения. Такимобразом, измерение осуществляется бесконтактным методом, а эксплуатация датчика-измерителя сводится к замене концевого бесконтактного выключателя, отработавшего гарантийный срок.На фиг. 1 приведена кинематическая схема привода электролизера с предлагаемымустройством, вид сбоку; на фиг. 2 - то же,вид в плане,Электродвигатель 1, редуктор 2, барабан3 с подшипниковым блоком и полиспаст 4неподвижно закреплены на опорной металлоконструкции 5 электролизера. Для передачи вращения электродвигателя 1 редуктору 2 служит ременная передача и входная шестерня - шкив б редуктора. Выходная шестерня 7 редуктора кинематическисоединена с барабаном 3, на который намо 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 лО 65 тан несущий трос. Трос пропущен через полиспаст 4 и закреплен на подвижной анодьой раме, ьа которой штырями крепится анодный массив. Металлические пластинки 8 укреплены на внешнем ободе шкива б. Концевой бесконтактный выключатель 9 смонтирован на кронштейне 10, последний зафиксирован на опорной металлоконструкции 5 так, чтобы между чувствительной поверхностью выключателя 9 и поверхностью плоскости вращения металлических пластинок 8 был постоянный зазор величиной 4 - 16 мм.Пример реализации устройства для случая, когда в качестве счетчика импульсов, поступающих от бесконтактного выключателя 9, выступает один из блоков управляющсй вычислительной машины (УВМ).Измерение величины перемещения анодной рамы и анодного массива может осуществляться следующим образом.При включении электродвигателя 1 начинает вращаться шкив 6, При приближении воздействующего элемента - металлической пластинки 8 на номинальное расстояние действия к индуктивному чувствительному элементу концевого бесконтактного выклочателя 9 (например, путевой выключатель КВП) происходит изменение магнитноэлектрическьх параметров индуктивных сопротивлений в транзисторной схеме генератора сигнала концевого выключателя. В результате на выходе усилителя появляется электрический импульс, длительность которого определяется временем прохождения металлической пластинки 8 мимо поверхности индуктивного чувствительного элемента концевого бесконтактного выключателя 9, Электрический импульс после транзисторного усилителя бесконтактного выключателя поступает на вход прибора Д-ЗМ, который включает в себя блок питания для транзисторных схем четырех датчиков - концевых бесконтактных выключателей и выходные реле. Контакты выходного реле прибора Д-ЗМ, соответствующего концевому выключателю регулируемого электролизера могут включать электрический счетчик импульсов, показания которого будут соответствовать количеству прошедших мимо индуктивного чувствительного элемента металлических пластинок. При использовании УВМ в качестве счетчика контакты выходного реле прибора Д-ЗМ подключаются к модулю гальванической развязки (МГР). Этот модуль подключен, в свою очередь, на вход модуля ввода число-импульсных сигналов (МвЧИС), который через стандартные модули устройств связи с объектом (УСО) может быть подключен к процессору УВМ специальной программой, подключающей концевой бесконтактный выключатель регулируемого электролизера и выход прибора Д-ЗМ к входу МвЧИС - счетчика импульсов. Этапрограмма также организовывает считывание показания счетчика после окончания перемещения анода, запись их в соответствующую ячейку оперативной памяти УВМ и подготовку МвЧИСа к работе с другим электролизером 1 обнуляет счетчик). Фор мул а изобретения1. Устройство для измерения перемещения анода алюминиевого электролизера, включающее электродвигатель, редуктор с шестернями и механизм вертикального перемещения анода, закрепленный на опорной металлоконструкции электролизера, отл ич а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности и точности измерения величины перемещения анода электролизера при регулировании энергетического режима его работы, устройство снабжено концевым бесконтактным выключателем с индуктивным чувствительным элементом, закрепленным па кронштейне и жестко связанным с огорной металлоконструкцией электролизе ра, при этом шестерня редуктора дополнительно снабжена металлическими пластинками, установленными симметрично оси вращения и с зазором относительно чувствительного элемента бесконтактного вы О ключателя.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что металлические пластинки установлены на шестерне редуктора, скорость вращения которой 0,5 - 10,0 об/сек.15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США4039419, кл. 204 - 225,197 о.2. Балдовский Л. А. Цветная металлургия, 1977,13, с, 38 - 43.пография, пр. Сапунова, 2 аказ 737/2 Изд.301 Тираж 712 ПодписноеПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, )К, Раушская наб., д, 4/5