Способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера

(5 НИЯ А ВТОРСНОМ ЕТЕЛЬСТВУ автоматического управления алюминиевого электролизераЦель изобретения повышение производительности. Способ заключается в том, что перемещениеманода стабилизируют минимальное значение сопротивления электролизера закаждый интервал времени между последовательными загрузками, Указанноезначение сопротивления соответствует постоянному значению содержанияглинозема в электролите. Значениесопротивления определяется величиноймежполюсного расстояния. Регулируязначения минимального сопротивления,исключают нарушение технологическогорежима типа "зажатие", повышают выход по току на 0,2-0,4 Е, уменьшаютудельный расход электроэнергии, 2 ил,1 табл,об ац н,г СССР985,СР82,ОБ АВТОМАТИЧЕСКО МИНИЕВОГО ЭЛЕКТР РЕГУЛИРО-ЗЕРА тся к цвети и к способа м кривым (ф г. 1тра од п м ст стве м те и которая и зависит в еет меосновривыея зна Нмсопначифиг и т различные 1) отличают мостьотект;изме-,ни формул(Т) .За ролиз ле (1 исимость сра К, опре от концолите Сг и 1). Миним- 1 В + Ен (2)%измеренное значение напряжния на электропизере;пр г электр(фиг. СУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЖРЫТИЯЫРИ ПЮТ СССР(54) СПОС ГОВАНИЯ АЛ 10 ОЛИ 57) Изобретение отно еталлургии, в частно Изобретение относится к произву алюьяния электролитическимтодом и может быть использованоавтоматизации алюминиевых электрзеров, преимущественно загружаемглиноземом с помощью самоходныхредвижных устройств.На фиг. 1 представлена зависисопротивления (к ) электролизераконцентрации (С ) глинозема в элролите; на фиг. 2 - зависимостькения сопротивления (В.) во врем опротивления электделяемого по формунтрации глинозема в меет определенный вид альков значение К по ку Сг,сущеЕир, чето величинто при Сот МПР, асемействачениями МПСопротприведеннляются по В.и, ) достигаетсяции С = 3-4 Е. Поскол но больше влияет на мпература электролит ние электролизера К и апряжение Г опреде- пр(4) 20-- 1 + Е (5)Ено . 1Вычисленное значение К,или У за писывают в запоминающее устройство,После каждого интервала Т вычисляют К или ц подставляя в формулу (4) или (5) значения 0 и 1,полученные на очередном интервале 30 Т,Вычисленное текущее значение К илиУ. сравнивают с записанным в запоминающем устройстве, Если оно меньшезаписанного, то ранее записанное значение стирают, а вместо него записывают вновь вычисленное, Если жеоно больше записанного или равно ему,то в запоминающем устройстве сохраняется ранее записанное значение.49 Когда до загрузки очередной порциифглинозема остается заданный промежуток времени (примерно 5-10 мин),прекращают выполнение предыдущих операций и значение К или П , храняще-.еся в запоминающем устройстве, принимают в качестве минимального длятекущего интервала Тд значения Кюили ГПолученное фактическое значениеК или У сравнивают с заданнымминмн - Ъзначением Кили Ур . Если величинаминрассогласования (Кми-Ку) или Ф п-П ф ) превышает заданное допустимоепрзначение ДК или ЙОр (зону нечувствительности) то его ликвидируютперемещая анодный массив на величину Поскольку К м " минимальное значение К на каждом интервале Т- достигается при одних и тех же значениях С , то оно определяется величиной МПР. Таким образом, стабилизация К ин обеспечива.ет и стабилизацию МПР. 1 - измеренное значение тока, электролизера;Е - текущее значение обратнойЭДС;Е - номинальное значение обратНной ЭДС;1- номинальное значение токаэлектролиза.При этом сопротивление электролизера К включает сопротивление МПР где н - удельное сопротивление элек"зтролита в межполюсном зазоре;1 м, - величина МПР;Я- площадь сечения рабочегопространства электролизерав межполюсном зазоре.При питании глиноземом с помощью самоходных устройств, например, напольно-рельсовых машин интервал времени между двумя последовательными подачаии глинозема в электролизер составляет 2-3 ч. Для того, чтобы к концу этого интервала С не упала ниже 1-1,5%, что создает опасность анодных эффектов, значение Сг после очередной подачи глинозема должно быть не менее 3-4%.Так, среднее значение Сг после загрузки глинозема равно 4,2%, а перед. загрузкой 1,8%.Диапазон изменения Сг между загрузками глинозема представлен в таблице.Таким образом, диапазон изменения С г в течение интервала времени между двумя последовательными подачами" глинозема включает значения 3-4%, чтосоответствует минимальному значению К (фиг. 1), следовательно, график изменения К во времени на каждом интервале между двумя последовательными подачами глинозема проходит через минимум, который соответствует значениям С . Ф 3-4%. Это подтверждает кривая измерения К во времени ,(фиг. 2), построенная по экспериментальным данным. Сущность способа заключается вследующем.После загрузки каждой очередной 5порции глинозема в электролизер начинают контролировать падение напряжения на электролиэере,У и ток электролизера 1, Контроль осуществляютизвестными способами, предусматривающими сглаживание измеренных значений, например путем усредненияза интервал времени Тс, В конце интервала Т по сглаженным значениямпадения напряжения Г и тока электролиза 1 вычисляют текущее значениясопротивления электролизера К илиприведенного напряжения Ппо фор- мулам Мю И 1Ь 1 К (К К,) К Ю У5 15482где К и К - коэффициенты, учитывающие удельное сопротивление электролита приС = 3-4 Е и конструктив 5ные параметры электролизера.Если же величина рассогласованияне выходит за заданные зоны нечувст вительности, перемещения анодногомассива не производят,После очередной загрузки глинозема описанные операции повторяются наследующем интервале времени Т. Приэтом положение анода сохраняется неизменным, пока до очередной загрузки не останется промежуток времени, не больший, чем заданный,П р и м е р. Электролизеры типаСБс верхним токоподводом на силу 20тока.1 = 160 кА запитывается глиноземом с помощьюнапольно-рельсовых ма-.шин с периодом Т й З.ч. Электролизная серия оснащена АСУ ТП на базеУВК СММ. Каждую секунду АСУ ТПосуществляет автоматическое измерение мгновенных значений П и 1. Каждые 15 с измеренные значения усредняются и определяется значение К поформуле (4).Пусть,за один период загрузки(например, от 16 ч 30 мин до 19 ч30 мнн, фиг. 2) К изменяется от14,4 мкОм в начале интервала Т до14,05 мкОм в конце интервала, Минимальное значение сопротивления наэтом интервале составляет Кцц =13,58 мкОм. В конце интервала Т (приблизительно в 19 ч 20 баян) АСУ ТПсравнивает, Е,ц, с заданным значениемК = 13,3 мкОм (фиг. 2). ПустьВи-Р= 028 мкОм, что превосходитдопустимое отклонениеК = 0,1 мкОм,Это свидетельствует о недопустимом увеличении МПР, поэтому АСУ ТПавтоматически опускает анод на О 25 Применение способа обеспсчиваетболее точную стабилизацию межполюсного расстояния на заданном уровне, предотвращает зажатие электролизеров, повышает выход ло току на. 0,2- 30 0,4 Ж и уменьшает удельный расходэлектроэнергии и трудозатраты при электролизе алюминия. 35Способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера,включающий измерение напряжения наэлекгролизере, тока электролиза, рас чет текущих значений сопротивленияэлектролизера, поддержание регулируемого параметра в заданных пределах перемещением анода, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью 45 повышения производительности, фиксируют моменты загрузки глинозема вэлектролизер, перед каждой очереднойзагрузкой глинозема определяют минимальное из текущих значений сопротив ления рассчитанных с момента предыдущей загрузки, и принимают его вкачестве регулируемого параметра,сравнивают это минимальное за истекший интервал времени значение сопротивления с заданным значением и,если модуль разности между ними превышает заданный допуск, перемещаютанод в положение, необходимое дляподдержания регулируемого параметра К(фин рмм где К - настроечный коэффициент, зависящий от состава электролита и конструктивных параметров электролизераИспользование .в качестве регулируемого параметра минимального значения сопротивления Рза интервалМНйвремени между последовательнымимоментами загрузки глинозема при постоянстве положения анода внутри каждога такого интервала позволяет исключить влияние концентрации глинозема на сопротивление электролизераи благодаря этому значительно точнеестабилизировать МПР, предотвращаяв частности, зажатие электролизеров,Использованием К, в качестье регулируемого параметра предлагаемый способ отличается от всех известныхспособов автоматического регулирования алюминиевых электролизеров.Фиксация моментов загрузки глинозема в электролизер позволяет определить интервалы времени, за которыевычисляются значения Кн,. СравнениеЕ ц с заданным значением К, и перемещение анода для ликвидации рассогласования производятся толькоперед очередной загрузкой глинозема,когда уже определено значение Кяза последний истекающий интервал вре.мени между загрузками,Формула из оберет е ния,1548270 Значение СЕ Электролизер Примечание после перед загруз- загрузки кой 30 34 12 30 4,0 2,6 30 3,3 1,8 30 4,4.37 3,537 3,537 4,5 нодныи эффект ый эффект 11 в з, .нных пределах, и сохраняют этопОложение неизменным в течение оче 2,7 0,8 1,0 2,9 редного интервала времени между загрузками глинозема.1548270 оставитель А. АбросимовехредД.Сердюкова . Еоррект едактор И. к Шекма Заказ 1НИИПИ Г иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 6 Тираж 54сударственного комитета по изобретения113035, Москва, Ж, Раушская Подписноем и открытиям при ГЕНТ СССРнаб., д. 4/5