Способ централизованного контроля технологического состояния алюминиевого электролизера

.Н.Успенскенин ьство СССР20, 1981.АННОГО КОНТРОТОЯНИЯ АЛЮМИлуатацияоценкам к цвет и к электролиалюминия, ипри автомати по ток ехнологическиь изо ласси технолоГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬС(54) СПОСОБ ЦЕНТРАЛИЗОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО СОНИЕВОГО ЗЛЕКТРОЛИЗЕРА(57) Изобретение относметаллургии, в частностическому производствуможет быть использован зированном управлени ми процессами электролиза. Ц ретения - повышение точности фикации технологического нарушения и оперативности централизованного обнаружения электролизеров с нарушенным технологическим режимом. При контроле технологического состояния электролнзера, включающем измерение амплитуды колебаний его раоочего напряжения и тока серии, дополнительно измеряют амплитуду и частоту колебаний пере" менной составляющей сопротивления электролизера, которую сравнивают с заданным диапазоном для различных технологических состояний электролизера. При совпадении результата измерения с одним из диапазонов классифицируют д характер технологического нарушения, Я В сравнении с базовым объектом экспспособа по предварительнымприводит к увеличению выходау на 0,757, снижению расхода электроэнергии на 160 кВт ч/т, повышению производительности тр 2,3, улучшению условий труд гического персонала. 1 табл1439157 Изобретение относится к автоматизированному управлению процессом электролизера алюминия.Целью изобретения является повыше.ние точности классиФикации технологического нарушения и оперативностчцентрализованного обнаружения электролизеров с нарушенным технологическим режимом.Сущность предлагаемого способа заключается в том, что при наличии неровностей на подошве анода плотность тока на выступах больше, чем навпадинах, Усиленное газообразованиена выступах увеличивает колебаниясопротивления междуполюсного зазора, если неровность не погружена в металл. Дополнительные колебания сопротивления возникают за счет оплескивания неровностей катодным металлом.При погружении неровности анода в металл колебания сопротивления между полюсногб зазора по частоте уменьшаются, а по амплитуде остаются такими ,же как и в первом случае, Это вызвано тем, что газовыделение уменьшается и основной вклад в изменение сопротивления вносят колебания металла, омывающего этот выступ.Наличие куска анода в междуполюсном зазоре вызывает изменение сопротивления электролизера за счет перемещения этого куска.под воздействием , анодных газов и более высокой элект"ропроводности спеченной анодной массы1,25-1,43 Гц 1 (1,33-1,54)х 10 Ом -0,38-0,84 Гц; (3-20-4,06)х 10 Ом "0,08-0,32 Гц; (0,53-0,99)х 10 Ом -1,71-2,49 Гцу (1,11"1,25)х 10 Ом0,49-0,64 Гц (0,06-0,25)х 10 Ом -по отношению к электролиту. Так какдвижение куска под воздействием анодных газов носит хаотический характер,5то и колебания сопротивпения междуполюсного зазора по частоте и амплитуде не являются периодическими,Зажатие на бортовую настыль, какправило, происходит за .счет чреэмер 10 ного слива металла из электролиэера.При данном технологическом нарушениианод частично контактирует с настылью, При относительно хорошей электропроводности бортовой настыли и вы 15 сокой плотности тока между анодом инастылью возникают электрические разряды, поэтому колебания сопротивлениямеждуполюсного зазора увеличиваютсяпо амплитуде и частоте,20 В зависимости от технологическогосостояния электролизера колебания сопротивления электролизера находятсяв диапазоне 0,08-2,49 Гц (0,06-4,06) 10 Ом.25 В таблице показаны наиболее частонаблюдаемые значения частоты и амплитуды колебания переменной составляющей сопротивления электролизера(75 кА),30 неровности подошвы анода Н ъ, 4,5 см;кусок анода; зажатие анода на бортовую настыль;нормальный режим. Из данных таблицы следует, что определенным значением диапазона частоты и амплитуды переменной составляю-, щей сопротивления электролизера соответствуют определенные технологические состояния электролизеров:1неровности подошвы анода Н 3 см;Автоматизированный контроль затехнологическим состоянием электролиэера может быть реализован одиоквадратным делителем или аналоговым четырехквадратным перемножителем 525 ПСЗ с гальванической оптронной развязкой.Сигнал, пропорциональный переменной составляющей сопротивления электролизера, поступает на регистратор. В качестве регистратора могут быть ис пользованы стандартные самопишущие милливольтметры типа Н"381 или Н. П р и м е р 1. На электролизере с боковым токоподводом зарегистрированы колебания переменной составляющей электролизера с амплитудой 1,20 х х 10 Ом и частотой 2,20 Гц, Эти результаты укладываются в диапазон значений, характерных для технологического нарушения - зажатие ванны. Оператор системы "Алюминий" повышает уставку и регулирует электролизер, После регулирования зарегистрированы колебания с амплитудой 0,15 х 10 Ом и частотой 0,55 Гц, что соответствует14391 1 р и м е р 2. На электролизере5 зарегистрированы колебания переменной составляющей сопротивления электролизера с диапазоном амплитуд (0,57 - 0,95) х 10 Ом и диапазоном час-бтот 0,10 - 0,25 Гц, Эти значения ха О рактерны для технологического нарушения - кусок анода в междуполюсном пространстве, Оператор системы "Алюминий по громкоговорящей связи объявляет бригаде номер электролизера и 15 характер технологического нарушения. Технологический персонал, вскрывает корку электролита и удаляет кусок анода из междуполюсного зазора, после чего амплитуда переменной состав ляющей сопротивления электролизерайсоставляет 0,12 х 10 Ом, а частоты 0,62 Гц, что соответствует диапазону значений нормального режима. Способ централизованного контролятехнологического состояния алюминиевого электролизера, включающий измерение амплитуды колебаний его рабочего напряжения и амплитуды колебаний тока серии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности классификации технологического нарушения и оперативности централизован ного обнаружения электролизеров с нарушенным технологическим режимом, дополнительно измеряют амплитуду и частоту колебаний переменной составляющей сопротивления электролизера, ко торые сравнивают с заданным диапазоном, и при совпадении результата измерения с одним из диапазонов классифицируют характер технологического нарушения следующим образом:30нормальный режим;(1,11-1,25)х 10 0,49-0,64 Гць 1,25-1,43 Гц;0,38-0,84 Гц;0,08-0,32 Гц;1,71-2,49 Гц; Ом -Ом - .неровности подошвы анода, Н3 см;Ом - неровности подошвы анода, Н 4,50 см;1Ом - куски анода;Ом - зажатие анода на бортовую настыль. Неровности подошвы анода,НИЗ см Неровности,подошвы анода,Н4,5 смНормальный ре" Куски анода Зажатие на бо товую наатыль 10 Ом Гц Гц 16 Ом Гц 1,25 1,54 1,28 1,45 1,26 1,51 0,56 0,84 0,72 0,38 1,30 1,33 1,27 1,48 1,30 1,331,31 1,37 0,80 0,73 0,78 диапазону с нормальным режимом работы электролиэера. Опытно-промышленная эксплуатация способа, проведенная в течение месяца на 640 электролизерах, позволила обнаружить 967. всех технологических на 3,68 0,09 4,06 0,19 3,22 0,08 3,20 0,28 3,65 0,32 3,89 0,08 3,43 0,16 57рушений и классифицировать 90% из них,Использование результатов контроля способствует своевременному устранению технологических нарушений и сок" ращению их общего количества,Формула изобретения 1 О Ом Гц 10 Ом Гц 10 Ом О,бб 1,8 1,14 0,50 0,08 0,99 2,49 1,16 0,55 О,11 0,64 1,71 1,25 0,61 0,25 0,68 2,23 1,22 0,49 0,06 0,73 2,19 1,16 0,64 0,09 0,64 1,96 1,24 0,52 0,07 0,85 2,49 1,16 0,59 0,121439157 Зажатие на бортовую настыль Нормальный ре- ЖИМ Неровности по"дошвц анода,Куски анода Неровности по"дошзи анода,НИЗ см НЭ 4,5 сиМЬ аГц . 10 Ом Гц )б Ом 0,87 1,18 2,18 1,35 1,39 0,43 4,02 0,21 1,87 1,23 0,71 3,25 0,12 3,58 0,29 3,20 0,16 3,65 0,21 3,68 0,32 1,91 0,61 1,98 0,85 1,16 2,49 1,24 0,73 1,31 1,37 0,64 0,72 Зь 72 0,08 1,77 1,12 1,48 0,43 1,71 1,25 0,61 3,43 0,29 3,65 0,09 2,23 1,22 0,96 2,19 1,16 3,20 0,28 0,68 1,46 0,38 1,18 1,87 1,23 0,59 Зэ 58 0,19 0,84 4,06 0,21 2,18 1,26 1,51 1,38 1,49 1,18 0,99 1,25 0,87 1,71 1,43 1,46 0,56 3,68 0,25 0,89 1,96 0,71 1,77 1,25 1,54 0,80 3,65 0,12 1,12 0,78 3,43 0,08 2,49 0,64 1,37 1,16 1,31 1,45 1,91 0,84 1,28 1,77 1,14 0,96 4,01 0,08 1,23 1,96 0,62 Зу 39 0,17 0,96 1,47 1 ф 41 0,90 3,67 0,253,32 0,32 1,92 1,32 1,52 1,989 1,20 0,78 1,26 1,54 0,43 4,02 0,28 2,23 1,19 0,67 0,64 1,12 3,72 0,08 0,72 1,37 . 1,31 1,71 0,53 0,43 4,02 0,17 1,27 1,48 1,41 146 071 1,38 1,49 0,59 1,26 1,51 0,38 132 151 080 1,28 1,45 0,56 1,30 1,33 0,78 1,34 1,38 0,72 1,31 1,30 0,48 1,30 1,38 0,39 4,02 0,17 0,53 3,72 0,32 0,73 4,06 0,16 0,85 Продолжение таблицы Гц 10ои Гц 10 Ои 0,51 0,17 0,49 0,06 0,61 0,25 0,53 0,08 0,50 0,080,64 0,090,51 0,17 0,53 008 0,39 0,06 0,52 0,07 0,57 0,13 0,62 0,23 0,50 0,08 0,59 0,12 063 0,24 0,49 0,06 0,53 0,08 0,64 0,09 0,49 0,25 0,53 0,23 0,57 0,22 0,50 0,24 0,59 0,19 0,51 0,17 0,55 0,081439157 Продолжение таблицы Нормальный ре- жим Неровности нодошвы анода,НйЗ см Зажатие нз борговую настыль ею Гц О ОмГц 10 Ом 1,30 1,33 1,32 1,51 1,22 0,39 0)06 0,52 0,07 1,16 1)43 1)46 0)38 З)20 0)28 0)68 2)16 1,44 1,38 О,2 3,72 0,32 0,73 1,87 1,30 1,38 1,41 1,47 1,38 1,49 0,56 3,67 0,13 0,87 1,92 0,60 0,12 0,62 0,10 0,57 0,15 1,30 1,36 1,35 1,33 1,21 0,6 3,26 0,19 0,65 2,46 0,08 0,64 1,95 1,18 1)30 1)33 0)73 3)89 1,24 0,52 0,07 1,31 1,37 0,78 3,43 0,16 0,85 2,49 1,35 1,39 0,43 4,02 0,21 0,87 2,18 1,16 1,18 1,26 1,51 ,38 1,49 1,18 1,25 1,431,46 0,56 3,68 0,25 0,89 1,96 1,24 1,25 1,54 0,80 3,65 0,12 0,71 1,77 1,12 1,30 1,38 1,26 1,54 1,20 0,50 0,24 0,59 0)19 0,62 0,12 1,19 1,38 1,50 0,59 3,62 0,19 0,55 2,19 1,43 1,46 0,56 3,66 0,12 0,72 1,87 1,8 1,24 0,49 0,24 1,20 1,22 1,17 1,23 1,37 1,49 1,41 1,45 1,28 1,53 1,35 1,37 1,26 1,54 Неровности по- Куски анода дошвы анода, 1 ф 4)5 см 0,78 3,43 0)29 0,61 2,23 0,54 3,65 0,09 0,96 2,9 0,38 3,43 0,10 0,9 2,18 0,59 3,77 0,17 0,70 1,87 0,47 4,01 0,22 0,60 1,98 0)59 3)58 0)19 0)99 2)18 0,84 4,08 0,21 0,87 1,71 0,39 3,32 0,32 0,78 1,98 0,43 4,02 0,28 0,67 2,23 0,38 3,21 0,2 0,84 1,71 0,43 4,01 0,25 0,89 1,96 0,56 3,72 0,13 0,71 1,91 0,38 3,42 0,09 0,66 2,49 0,48 3,87 0,23 0,63 1,93 1)18 0,57 О,3 1,23 0,62 0,23 1,19 0,50 0,15 1,22 0,51 0,16 0,59 0,12 0,51 0,17 0,50 0,08 0,59 0,12 0,63 0,24 0,49 0,06 0,51 .0,22 0,53 0,18 0,60 0,12 0,58 0,17 0,61 0,13О 1439 57 Продолжение таблицы ормальиый ре" Эажатие иа бортово иаатыль ови н Неровности по- Кусни аиодопвы анода,НЭ 4,5 см дощвы анодаН3 ле 10 Гц Ом 1 ь 43 146 Оф 77 Зь 16,19 0,69 2,4 0,56 0,13 Составитель А.АбросимовРедактор .Гунько Техред М,Дидык Корректор 1,Васильев По исное 6043 2 Зак изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 0,69 3,25 0,51 3,70 0,59 3,59 Тираж 622 НИИПИ Государственного по делам изобретений 35, Москва, Ж, Рауш