Способ централизованного контроля технологического состояния алюминиевого электролизера Советский патент 1988 года по МПК C25C3/20 

1 , U39157 относится к автоматиподв ны то по ту

зированному зшравлению процессом электролизера алюминия.

Целью изобретения является повьше- ние точности классификации технологического наруп ения и оперативности централизованного обнаружения электролизеров с нарушенным технологичесКИМ режимом.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что при наличии не- ficBHocTefi на подошве анода плотность тока на выступах больше, чем на впадинах. Усиленное газообразование на выступах увел1«ивает колебания - сопротивления мезвдуполюсного заз,ора, если неровность не погружена в металл. Дополнительные колебания сопротивления возникают за счет оплескива- ния неровностей катодным металлом.

При погружении неровности анода в металл колебания сопротивления между- полюсного зазора по частоте уменьшаются, а по амплитуде остаются такими же как и в первом случае. Это вызвано тем, что газовьодвление уменьшается и основной вклад в изменение сопротивления вносят колебания металла, омывающего этот выступ.

Наличие куска анода в междуполюс- ном зазоре вызывает изменение сопротивления электролизера за счет перемещения этого куска, под воздействием

57

по отношешсо к электролиту. Так как движение куска под воздействием анодных газов носит хаотический характер, то и колебания сопротивления междуполюсного зазора по частоте и амплитуде не являются периодическими.

Зажатие на бортовую настыль, как правило, происходит за.счет чрезмерного слива металла из электролизера. При данном технологическом нарушении анод частично контактирует с нас- тьшью, При относительно хорошей электропроводности бортовой настыли и высокой плотности тока между анодом и настыпью возникают электрические разряды, поэтому колебания сопротивления междуполюсного зазора увеличиваются по амплитуде и частоте.

В зависимости от технологического состояния электролизера колебания сопротивления электролизера находятся в диапазоне 0,08-2,49 Гц (0,06 - )-Ю Ом.

В таблице показаны наиболее часто наблюдаемые значения частоты и амплитуды колебания- переменной составляющей сопротивления электролизера (75 кА).

Из данных таблицы следует, что оп- ределенньм значением диапазона частоты и амплитуды переменной составляю-, щей сопротивления электролизера соот

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, и может быть использовано при автоматизированном управлении технологическими процессами электролиза. Цель изобретения - повышение точности классификации технологического нарушения и оперативности централизованного обнаружения электролизеров с нар тпенным технологическим режимом. При контроле технологического состояния электролизера, включающем измерение амплитуды колебаний его рабочего напряжения и тока серии, дополнительно измеряют амплитуду и частоту колебаний переменной составляющей сопротивления электролизера, которую сравнивают с заданным диапазоном для различных технологических состояний электролизера. При совпадении результата измерения с однртм из диапазонов классифицируют характер технологического нарушения. В сравнении с базовым объектом эксплуатация способа по предварительным оценкам приводит к увеличению выхода по току на 0,75%, снижению расхода электроэнергии на 160 кВт-ч/т, повышению производительности труда на 2,3, улучшению условий труда технологического персонала. 1 табл. ( (Л е йй 0

анодных газов и более высокой элект- 35 ветствуют определенные технологичес- ропроводности спеченной анодной массы

1,25-1,43 Гц|(1,33-1,54)х10

0,38-0,84 Гц;(3-20-4,06)х10

0,08-0,32 Гц|(0,53-0,99)х10

1,71-2,49 Гц|(1,П-1,25)х10

0,49-0,64 Гц;(0,06-0,25)к10

,-6

-б

.-6

-6

кие состояния электролизеров; Ом - неровности подошвы анода Н бЗ см;

Ом - неровности подошвы анода ,5 см;

« Ом - кусок анода;

Ом - зажатие анода на бортовую настыль; Ом - нормальный режим. 45

Автоматизированный контроль за технологическим состоянием электролизера может быть реализован одноквад- ратным делителем или аналоговым четы- рехквадратным перемножителем 525 ПСЗ с гальванической оптронной развязкой, Сигнал, пропорционалый1й переменной составляющей сопротивления электролизера, поступает на регистратор. В качестве регистратора могут быть исгг I 1

пользованы стандартные самопишущие

милливольтметры типа Н-381 или H-30J2.

0

5

Пример 1. На электролизере с боковым токоподводом зарегистрированы колебания переменной составляющей электролизера с амплитудой 1, 20х X 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 0,15x10 Ом и частотой 0,55 Гц, что соответствует

ращению их общего количества. Формула изобретения

Способ централизованного контроля технологического состояния алюминиевого электролизера, включающий измерение амплитуды колебаний его рабоче 1439157

диапазону с нормальным режимом рабо- рушений и классифицировать 90% из ты электролизера.них.

Использование результатов контроля

Пример 2. На электролизере способствует своевременному устране- зарегистрированы колебания переменной нию технологических нарушений и сок- составляющей сопротивления электролизера с диапазоном амплитуд (0,57 - - 0,95) X 10 Ом и диапазоном частот 0,10 - 0,25 Гц. Эти значения ха- ю рактерны для технологического нарушения - кусок анода в междуполюсном пространстве. Оператор системы Алюминий по громкоговорящей связи объявляет бригаде номер электролизера и 15 го напряжения и амплитуды колебаний характер технологического нарушения. тока серии, о тличающийся Технологический персонал .вскрьшает тем, что, с целью повышения точности корку электролита и удаляет кусок классификации технологического нару- анода из междуполюсного зазора, пос- шения и оперативности централизован- ле чего амплитуда переменной состав- 20 ного обнаружения электролизеров с на- ляющей сопротивления электролизера рушенным технологическим режимом, дополнительно измеряют амплитуду и частоту колебаний переменной составляющей сопротивления электролизера, ко- 25 торые сравнивают с заданным диапазоОпытно-промьш1ленная эксплуатация ном, и при совпадении результата из- способа, проведенная в течение месяца мерения с одним из диапазонов клас- на 640 электролизерах, позволила об- сифицируют характер технологического наружить 96% всех технологических на- нарушения следующим образом:

30 I 0,49-0,64 Гц; (.0,06-0,25)х10 Ом - нормальный режим;

1,25-1,43Гц;(1 ,33-1 ,54) - неровности подошвы анода, см|

0,38-0,84Гц;(3,20-4,06) - неровности подошвы анода, Нг4,50 см;

0,08-0,32Гц;(0,53-0,99) - куски анода;

1,71-2,49Гц;(1,11-1,25)х10 Ом - зажатие анода на бортовую настыль.

.-«

составляет 0,12 х 10 Ом, а частоты 0,62 Гц, что соответствует диапазону значений нормального режима.

ращению их общего количества. Формула изобретения

Способ централизованного контроля технологического состояния алюминиевого электролизера, включающий измерение амплитуды колебаний его рабочеспособствует своевременному устране- нию технологических нарушений и сок- го напряжения и амплитуды колебаний тока серии, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности классификации технологического нару- шения и оперативности централизован- ного обнаружения электролизеров с на- рушенным технологическим режимом, дополнительно измеряют амплитуду и частоту колебаний переменной составляющей сопротивления электролизера, ко- торые сравнивают с заданным диапазоПродолжение таблицы

U39157

8 Прол;олжение таблицы