Способ управления алюминиевым электролизером Советский патент 1989 года по МПК C25C3/20 

Изобретение относится к металлургии алюминия, в частности к способу получения алюминия электролизером расплавленных солей.

Целью изобретения является повьше- ние производительности электролизера за счет повышения точности поддержания заданного межполюсного расстояния.

На фиг.1 приведены потенциальные точки анода электролизера; на фиг.2 - схема устройства для осуществления способа.

На фиг.1 обозначены: потенциальные точки .1 анодной ошиновки; потенциальные точки 2 боковой поверхности анода на уровне поверхности электролита; анодный кожух 3; анодные зонды 4.

Устройство содержит зонды 5,6 анода 7 и ЗО1ЗДЫ 8-9 катода 10 электролизера, блоки 1 и 12 нормализации. Выхода этих блоков подключены через блоки 13, 14 выборки-хранения к аналоговому мультиплексору 15, подключенно- . му через аналого-цифровой преобразователь 16 на вход электронно-вычислительной машины 17. Ее управляющие каналы подключены к ключам 18,19 управления правым 20 и левым 21 электроприводами домкратов анода и устройству 22 управления, подключенному к блокам 13,14 выборки-хранения, аналоговому мультиплексору 15 и аналого- цифровому преобразователю 16.

Сущность способа заключается в использовании распределения разности потенциалов в аноде для выравнивания межполюсного расстояния на торцовых участках электролизера при его регулировании. .

Ниже приводятся экспериментальные данные, подтверждающие правомочность измерений напряжения на электролизере с использованием анодных зондов.

Измерения разности потенциалов проводили на каждом из торцов анода меж(Л

СП

4;:

00

&0

ю

3151

ду потенциальной точкой 1 на анодной ошиновке и потенциальной точкой 2 боковой поверхности анода на уровне поверхности электролита (&U,.j), потенциальной точкой I анодной ошиновки и анодным кожухом 3 (fiiU,j ), потен- циальйой точкой 1 анодной ошиновки и анодным зондом 4 (&U,,4), анодным кожухом 3 и потенциальной точкой 2 боковой поверхности анода (), ,

8324

анодным зондом 4 и потенциальной точкой 2 боковой поверхностю анода (iU4), также измеряли разность по тенциалов между анодными зондами 4 (.) и анодным кожухом 3 (йиз-з).

Результаты распределения разности потенциалов в аноде относительно анод- 10 ного кожуха приведены в табл. 1, относительно зондов в аноде в табл.2. Таблица 1

Изобретение относится к металлургии алюминия, в частности к способам получения алюминия электролизом расплавленных солей. Цель изобретения - повышение производительности электролизера за счет повышения точности поддержания заданного межполюсного расстояния. Способ управления алюминиевым электролизером включает автоматическое измерение напряжения электролизера между зондами в аноде и катоде каждого из торцов электролизера и устранение разности напряжений при регулировании заданного межполюсного расстояния путем включения двигателя привода анода соответствующего домкрата. 3 табл., 2 ил.

850 480

392

750

455

308

В аноде л и,, г 850 750 490 410 556 582

Анодная шина - 364 320 230 190 396 224 зонд

Зонд - боковая 500 432 260 210 248 352 поверхность

UU,-2

Зондами UU4.415210168

Из табл. 1 и 2 следует, что распределение разности потенциалов относительно зондов в аноде в той же сте

410 210

190

546 360

190

582 240

340

Таблица 2

пени характеризует падение напряжения в аноде (UUt-j ), что и распределение разности потенциалов относительно

515

анодного кожуха. При этом разность потенциалов между зондами ( ° отношению к разности потенциалов на анодном кожухе (uU.) позволяет учитывать 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. Наибольая разность потенциалов имеет место в середине и на торцовых участках анода и характеризует межполюсное асстояние на этих з частках. Регулиовка положения анода перемещением евого или правого его торцов привоит к необходимости измерять разности потенциалов на торцовых участках анода для определения межполюсного асстояния 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 межпоюсного расстояния на торцовых уча- стках электролизера и снижает точность поддержания заданного межполюсного расстояния.

Способ осуществляется следующим бразом.

Напряжения электролизера U,, кИ одновременно измеряются между зондами в аноде и катоде торцовых участ26

ков электролизера. В блоках 11, 12 нормализации отфильтровывается полезный сигнал измеренного напряжения. Значения этих сигналов фиксируются на время опроса в блоках 13, 14 выборки-хранения и по команде устройства 22 управления, получившего сигнал от ЭВМ, аналого-цифровой преобразователь 16 посредством мультиплексора 15 опрашивает блоки 13, 14 выборки- хранения, значения входных сигналов преобразовывает в код и передает на ЭВМ, где сравниваются измеренные значения входных сигналов.

В случае, если напряжение левого торца превьш1ает -напряжение правого торца электролизера, но не превышает напряжения уставки на регулирование

заданного межполюсного расстояния, то ЭВМ ключом 18 .управления правым 20 электроприводом домкрата анода перемещает анод вверх до устранения разности напряжений.

Если напряжение левого торца пре- вьшгает напряжение правого торца электролизера и превьш1ает напряжение уставки на регулирование заданного межполюсного расстояния, то ЭВМ ключом

8 управления правым электроприводом домкрата анода перемешает анод вверх в зону значений напряжеьшя уставки, затем анод перемещается левым 21 электроприводом домкрата анода до устранения разности напряжений.

При отсутствии разности напряжений заданное межполюсное расстояние поддерживается одновременным подклюением ключей 18,19 управления элекроприводами домкратов анода.

Пример. На промьшхленном электролизере раз в сутки в течение пяти суток определяли разность напряжений а торцовых участках электролизера

известным и предложенным способом и регулировали положение анода.

Результаты измерений сведены в табл.3.

514832 I

Как видно из табл.3, при регулировании электролизера предлагаемым способом точность поддержания мёжполюс- Ного расстояния повышается за счет устранения перекоса м:ежполюсного расстояния при устранении разности напряжений.

Использование способа позволит повысить производительность электролизера в среднем на 0,3%.

Формула изобретения

Способ управления алюминиевым электролизером, включающий измерение напряжения между элементами анода и

Та б л и ц a 3

катода, опеределение разности напряжения и знака разности, сравнение с заданием, устранение рассогласования путем включения левого и пр авого электроприводов домкрата анода, о т- личаю-щийся тем, что, с целью повышения производительности электролизера за счет повышения точности поддержания заданного межполюсного расстояния, через торцы анода вводят зонды до соприкосновения с конусом спекания, вводят зонды через торцы в катод до осей установки зондов в аноде и попарно измеряют напряжение между левыми и правыми анодным и катодным зондами.

(pfje.l

fO

11

I

-7 fO

12

дзиг.2