Способ управления алюминиевым электролизером

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) 5 С 3 СУДАРСТ 8 ЕНН О ИЗОБРЕТЕНИ РИ ГННТ СССР И НОМИТЕТ И ОТНРЫТИ БУ,(57) Изобретение олургии алюминия, вбам получения алюм У 38ниевыйА.Капп авод тельство СССРС 3/20, 1986.ИЯ АЛЮМИНИЕВЫМ к металти к спосоктролизеоси иода соотве абл. 2 ил.,астно ия эл Изобретение относится к металл гии алюминия, в частности к спосо получения алюминия электролизером расплавленных солей.Целью изобретения является пов ние производительности электролиз за счет повышения точности поддер ния заданного межполюсного рассто е. а На г.1 приведены потенциальнь ода электролизера; на фиг тройства для осуществлени точк ма обозначены: потенциальные дной ошиновки; потенциальбоковой поверхности аног е поверхности электролита; ух 3; анодные зонды 4.во содержит зонды 5,6 ано. - щы 8-9 катода 10 электроли 11 и 12 нормализации. Вылоков подключены через блоыборки-хранения к аналогода 7зера,ходаки 13 способа. На Фиг.1 точки .1 ано ные точки 2 да на уровн анодный кож Устройст и эое блоки этих б 14 вНИЕ ИЗОБ ром расплавленных солей. Цель изобретения - повышение производительности электролизера за счет повышенияточности поддержания заданного межпо"люсного расстояния. Способ управления алюминиевым электролизером включает автоматическое измерение напряжения.электролизера между зондами ваноде и катоде каждого из торцов электролизера и устранение разности напряжений при регулировании заданногомежполюсного расстояния путем включения двигателя приводствующего домкрата,вому мультиплексору 15, подключенному через аналого-цифровой преобразо-. ватель 16 на вход электронно-вычислительной машины 17. Ее управляющие каналы подключены к ключам 18,19 управления правым 20 и левым 21 электро- приводами домкратов анода и устройству 22 управления, подключенному к блокам 13,14 выборки-хранения, аналоговому мультиплексору 15 и аналогоцифровому преобразователю 16.Сущность способа заключается в использовании распределения разности потенциалов в аноде для выравнивания межполюсного расстояния на торцовых участках электролизера при его регулированииНиже приводданные,подтверизмерений напр ятся экспериментальные ждающие правомочность яжения на электролизере с использованием анодных зондов.Измерения разности потенциалов проводили на каждом иэ торцов анода меж3 514832 ду потенциальной точкой 1 на анодной ошиновке и потенциальной точкой 2 боковой поверхности анода на уровне поверхности электролита (Ь 0), потен циальной точкой 1 анодной ошиновки и анодным кожухом 3 (ЬП), потен: - циальной точкой 1 аводной ошиновки и анодным зондом 4 (ЬП д), анодным кожухом 3 и потенциальной точкой 2 10 боковой поверхности анода (ЬУ ),Распределение разности потенциалов, мВ Разность потенциалов междупотенциальными Электролиэер 2 Электролизер 3 Электролизер 1 точками Правый Левый Правый Левый Правыйторец торец торец торец торец Левый торец 410 546 582 490 В аноде ЬЦ850 750 Анодной шине - 480анодном кожухеЬП-з 240 210 310 360 340 На анодном ко жухе - боковой поверхности анода Ы 5170 190 190308 На торцовыхучастках анрдного кожухаЬПз-з Таблица 2 Распределение разности потенциалов, МВ Разность потенциалов междупотенциальными точками Электролизер 2 Электролизер 3 Электролиэер 1 Левый Правый Левый Правыйторец торец торец торец Правыйторец Левый торец В аноде Ь 3, 850 750 410 490 582 190 224 Анодная шина - 364зонд ЬБ230 396 320 210 248 Зонд - боковая 500поверхностьЬБ432 260 352 68 101 Зондами ЬЛ,.,1 Из табл. 1 и 2 следует, что распределение разности потенциалов относительно зондов в аноде в той же стеанодным зондом 4 и потенциальной точкой 2 боковой поверхностю анодаЫ 11), также измеряли разность потенциалов между анодными зондами 4(Ы 1 ) и анодным кожухом 3 (6 Б). Результаты распределения разности потенциалов в аноде относительно анод- ного кожуха приведены в табл. 1, относительно зондов в аноде в табл.2.Таблица 1,ени характеризует падение напряженияв аноде (Ы ), что и распределениеразности потенциалов относительно5 15 анодного кожуха. При этом разность потенциалов между зондами (ьп 4) по отношению к разности потенциалов на анодном кожухе (ЬУз. ) позволяетучитывать распределение разности потенциалов на торцовых участках анода и использовать ее для определения межполюсного расстояния на этих участках. электролизера,Зонды в анод устанавливаются по его оси на расстоянии 1 м от его торцов. Это обусловлено тем, что потенциал анодного зонда в большей степени характеризует потенциал участка подошвы анода, находящегося в вертикальной с зондом плоскости. Наибольшая разность потенциалов имеет место в середине и на торцовых участках анода и характеризует межполюсное , расстояние на этих участках, Регулировка положения анода перемещением левого или правого его торцов приводит к необходимости измерять разности потенциалов на торцовых участках . анода для определения межполюсного расстояния на этих участках. При этом установка зондов на расстоянии 1 м от торцов анода в большей степени характеризует разницу межполюсного расстояния на торцовых участках электролизера. Смещение зондов относительно указанных мест их установки приводит к увеличению разности потенциалов между зондом и потенциалом торцового участка подошвы анода за .счет изменения потенциала анода в продольном его направлении. Это вносит погрешность в определение межполюсного расстояния на торцовых участках электролизера и снижает точность поддержания заданного межполюсного расстояния.Способ осуществляется следующимобразом.Напряжения электролизера У , и Пз одновременно измеряются между зондами в аноде и катоде торцовых участ 14832 6ков электролизера. В блоках 11, 12нормализации отфильтровывается полезный сигнал измеренного напряжения,Значения этих сигналов фиксируютсяна время опроса в блоках 13, 14 выборки-хранения и по команде устройства 22 управления, получившего сигналот ЭВМ, аналого-цифровой преобразователь 16 посредством мультиплексора5 опрашивает блоки 13, 14 выборки- хранения, значения входных сигналовпреобразовывает в код и передает наЭВМ, где сравниваются измеренные зна чения входных сигналов.В случае, если нанряжение левоготорца превышает. напряжение правоготорца электролизера, но не превышаетнапряжения уставки на регулирование 20 заданного межполюсного расстояния,то ЭВМ ключом 18,управления правым20 электроприводом домкрата анодаперемещает анод вверх до устраненияразности напряжений.25 Если напряжение левого торца превьппаетнапряжение правого торца электролизера и превышает напряжение уставки на регулирование заданного межполюсного расстояния, то ЭВМ ключом8 управления правым электроприводомдомкрата анода перемешает анод вверхв зону значений напряжения уставки,затем анод перемещается левым 21электроприводом домкрата анода доустранения разности напряжений.При отсутствии разности напряжений заданное межполюсное расстояниеподдерживается одновременным подключением ключей 18,19 управления элек троприводами домкратов анода.Н р и и е р. На промьппленном электролизере раз в сутки в течение пятисуток определяли разность напряженийна торцовых участках электролизераизвестным и предложенным способом ирегулировали положение анода.Результаты измерений сведены втабл.3.1514832 Пример,9 Разность напряжений, МВ До регулирования положения анода ИзвестПредлагаИзвестПредлагаемымспособом нымспособом емымспособом ным способом 0125185900 2255515065140 0 0 1180 180 0 90 0 0 0 Как видно из табл.3, при регулирофании электролизера предлагаемым способом точность поддержания межполюсНого расстояния повышается за счет устранения перекоса межполюсного расстояния при устранении разности нап- . ряжений,Использование способа позволит поВысить производительность электролиэера в среднем на 0,37 Формула изобретения Способ управления алюминиевымэлектролиэером, включающий измерениенапряжения между элементами анода и 1 Таблица 3 После регулированияположения анода катода, опеределение разности напряжения и знака разности, сравнение сзаданием, устранение рассогласованияпутем включения левого и правогоэлектроприводов домкрата анода, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения производительностиэлектролизера за счет повышения точности поддержания заданного межполюсного расстояния, через торцы анодавводят зонды до соприкосновения с ко-.нусом спекания, вводят зонды черезторцы в катод до осей установки зондов в аноде и попарно измеряют напряжение между левыми и правыми анодными катодным зондами.1514832 ри Редактор Производственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ЗакВНИИПИ Составитель А.Абросимовндура Техред А.Кравчук Корректор М,Васильев 197/29 Тираж 605 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5