Способ управления серией алюминиевых электролизеров

. В,тте хни о-т тав тгЗ.Яв 0 4.57,0 ГЙ АЛКР 1 Ицвет па ления алель из 1 зоб р ет ттзт;и , , тся принс.,е: -По зттопрецеляетвлеттроли. ние относится к произминия электролитическим водству методом ожет быть использо изации алюминиевых преимущественно з емом с помощью сам устройств. ера. 0 - Ес 1 1 лекружаодных тома тролизеров мых глино где Ц,ттаттряже .лизерс ; г,том.т:тпе,осоотве гсттч и, тртпт; обт, го," "0 р и оп е е р, , ., т .ильттатт,о,сть ме. .,едвижнь оетения - повыше з зводител ости.-6 представлены к а)иг,1 нения и аметров цесс е 3 начениживанию и также скор з пособа Сущносследующем ключается в ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относитсяитй металлургии, в частност собам автоматического упра миииевыми электролизерам. оретин 1 ст, Отто оо, к;.опредстяют интс р:;редной обРаботкмента пиала рост-рчжеття, Этот ,. тющтттт ".оеТрт,.тролтт те, срттт. -тмиЗчет;".точс.р дну; обр 1 "г;-р 1след.ищи. протиа.т:меньше минидлт,с го-жают велите.,;ср-данно портито го",тервс. бодшс нотс: .обчботку не пр1 свал находится т п. "прстизгодят то рет ч;ра вл . е тоны.ца от 1 р,обору;,с анин:т, 2-,удельный расход т.кг, с0,47 и трудозатрать,165438 1 40 ванных значений У во временис 1 о, /дс и интервал времени , коЛторьй проходит с момента очередноиобработки электролизера до момента,когда падение Бсменяется егоростом и с 10 /с 1 с меняет знак "минус"нПеред регламентным временем обработки электролизера величину интер Овала , сравнивают с заранее заданЛными граничными значениями ь илЛд, и корректируют очередную обработку электролизера по следующимЛ Лправилам: при ььия загружают увеличенную по сравнению с регламентнойЛ Лпорцию глинозема, при ь ) ь дс обработку не производят, а при ь идЛ Л,А,ак обработку производят порегламенту. 20Способ основан на следующем: известно, что зависимость сопротивления электролизера К и его приведенного напряжения 13от Симеет вид,показанный на фиг. 25При использовании передвижных механизмов питания в электролизер практически мгновенно загружается порцияглинозема, которая в дальнейшем расходуется в течение периода Т, опре -деленного регламентом обработки электролизеров. Концентрация С г циклически изменяется от значения Сг ,сдостигаемого сразу после очереднойобработки электролизера и растворениязагруженного -линозема, до С , имеминющего место непосредственно передследующей обработкой.Поскольку при каждой обработке,если не приняты специальные меры,загружаются одинаковые порции глинозема, а потребление глинозема в процессе электролиза зависит от многихфакторов (состав электролита, состояние поверхности анода, уровни металла и электролита и т,п.), значения С и С могут меняться сомакс минг гвременем. При этом возможны ситуации,когда концентрационный режим близокк технологически оптимальному (область 501-2 на фиг.1), когда значения С г понижены (область 3-4) или повышены(область 5-6),Как показано на фиг.2, характеризменения Б я за период Т Различендля каждой из этих ситуаций. В соответствии с характеристикой П(Сг),в первом случае (соответствуюцемобласти 1-2 на фиг,1) после непродолжителього падения от У до 13Л 1 Мин(интервална фиг,2) напряжениерастет до 13 . Во втором случае (сойответствующем области 3-4 на фиг.1)после растворения загруженного глинозема (интервал ь на фиг,2) напряЛ1жение монотонно растет до 13 . В третьем случае, когда электролзер ра ботает в области 5-6 (фиг.1),напряжение монотонно падает до 13 весьнпериод Т (фиг.2).Таким образом, текущий концентрационный режим электролизера к моменту, когда по регламенту должна бытьвыполнена очередная его обработка,может быть оценен по характеру изменения Б , за период между двумя обработками.Эта оценка сводится к классификации концентрационных режимов на трикласса; первый класс - "низкая концентрация глинозема ; второй класс"нормальный концентрационный режим";третий класс - "высокая концентрация глинозема".Сравнение кривых 13(с), приведенных на фиг.2, показывает, что в качестве критерия для такой классификациилможет быть принят интервал времени ьот очередной обработки электролизерадо момента начала роста 13 п , когдаскорость его изменения во ремениЙ/Йс из отрицательной становитсяположительной. Тогда правила классификации и управления питанием сводятся к спедуюцему: если ьс ь,иван,Л Лконцентрационный режим относится кпервому классу и при очередной обработке загружают повышенную дозу глинозема (проводят усиленную обработЛ л Лку) 1 если ь ми ьь максконцентрационьй режим относят к второмуклассу и проводят регламентную обработку;если ь ) сча, , концентрационныи реЛ Лжим относят к третьему классу, ипропускают очередную обработку.Граничные значения с м и ц им а КсЛ Лподбирают экспериментально по следующим правилам; значение ,выбиЛрается столь малым, чтобы его дальнейшее уменьшение вызывало выпадениеглиноземистых осадков,Полученные зависимости между концентрационьм режимом и величинойинтервалаподтверждены экспериЛментальными исследованиями, проведенными на двух сериях электролизе1654381 50 ров с самообигаюцимися анодами иверхним .токоподводом (ца силу тока156 кЛ).По принятому регламецту обработ 5ка этих электролизеров осуществляется с помощью цеавтоматизированныхпередвижных устройств с периодом Т240 миц. Зафиксированы кривые изменения П во времени между последовательными обработками электролизеров,соответствующие всем трем классамконцентрационных режимов; первомуклассу (Фиг.3) - когда концентрацияменяется от С 3,52 до СМОКСи 1гдо-0,8-1,2,. и имеют место анодные эфлфекты, при этом с остается меньше60 мин, что составляет 0,25 Т; второму классу(Фиг.4) - когда концентрация меняетсяот С= 4-4 5 Е до 20С = 1,5-2,5, что близко к технологически оптимальному диапазону, приэтом ь = 100-150 миц,что составлялет пример цс) (О, 40-0, 60) Т; третьемуклассу (Лиг.5) - когда концентрацияменяется от С= 5,5-6,53 домаксМИНС = 3,5-4,5:., при этом наблюдается выпадение глиноземистых осадковЛ.Эь превышает 170 мин или 0,7 Т, а вряде случаев (Лиг.5) до самого конца периода Т величина 1 с 1/йс остаетсяотрицательной.Во всех случаях значения с,( 36 минЛсоответствуют концентрационным режимам первого класса (низкое содержа 35ние глинозема, частые анодные эффекты), значения 36 мин ( Ф180 минрежимам второго класса (номинальный,циапазон С ) и с, ) 180 мин - режимамлтРетьего класса (высокие Сг, выпадание осадков),Таким образом, экспериментальныеисследования подтверждают, что по величине интервала времени с. от очередной обработки электролизера до момента, когда скорость Й/Йс меняет знак,становясь полоительной, можно надежно классифицировать концентрационный режим электролизера и управлятьпередвижными механизмами питанияэлектролизеров глиноземом.Способ осуществляют следующим образом.После кацой очередной обработкиэлектролизера начинают контролироватьпадение напряжения на электролиэере,0 и ток серии 1. Контроль осуществйяют известными способами, предусматривающими сглаживание измеренных значений, например, путем усрсдения за интервал времени Т . С)привременно отсчитывают промежуток врс -лмеци 1, прошедший после очередой обработки.В конце интервала Тс по сглаепным значениям падения напряжения Г 1 и тока серии 1 вычисляют те)ущее значение приведенного цапряеп)1 я Б р по Формуле (1) . Вычисле)и)ое значение Ург записывают в запоминающее устройство.По вычисленным значениям с)г определяют величину и знак скорости изменения Пво времени 11/1 с, например, с пойощью процедуры цифровой фильтрации Холта-Вицтерса; 1 Ь)с 1 с+ (1 - О, ) Аи (п), (2) где У (и) - отфильтрованное значениеПи после и-го интервала усреднения ТГ0 (и) = 8 П(п) + (1-8) хх С и) . 1) и), 3) где р 1, 8 - коэФФициенты сглаживания, которые выбираются в диапазоне 0-1.Знак йц/йс = ЬБ (и) записывают в запоминающее устройство. После квж дого интервала Тс выполняют также следующие операцйи: сравнивают знаки скорости изменения 0 р за предпоследний и последний интервалы ус - реднения; если Д Б (г,-1)О, а ДБс(п) ) О, т.е. снижение У р сменяется ростом, а в запоминающем устройстве отсутствует (равна пулю) запись значения промежутка времени лпрошедшего после последней обработки, то в это запоминающее устройство записывается текущее зцачел,ние с; вычисленное текущее значение У(и) сравнивают с записанным в запоминающем устройстве; если оцо больше записанного или равно ему, то в запоминающем устройстве сохраняется ранее записанное значение, если же оно меньше записанного, то ранее записанное значение стирают, а вместонего записывают вновь вычисленноегодновременно стирают значение ь,если оно быпо записано ранее.1654381 Ибо оставитель А.Аброснмоеред Л,Олийнык Редактор Н,Лц орректор Н.Ревска Гагарина, 1 О изводственко-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород Заказ 1933 Тирам 397 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5