Устройство для прогнозирования анодных эффектов на алюминиевом электролизере Советский патент 1990 года по МПК C25C3/20 

Изобретение относится к автоматизации процесса получения алюминия электролизом.

Целью изобретения является увеличение надежности прогнозирования анодного эффекта.

На фиг.1 дана блок-схема устройства; на фиг.2 - пример его реализации.

Устройство содержит вычитатель 1, первый 2 и второй 3 узлы сравнения, первый 4 и второй 5 узлы задания уставок, узел 6 включения сигнализации.

В устройстве в случае, когда технологический процесс стабилен и ха- ,

рактеризуется незначительными мгновенными колебаниями напряжения, в среднем не превышающими 3%, элементы R1 и 01 подобраны так, что постоянная времени цепи R1C1 составляет 1 мин, а постоянная времени цепи R2C2 5 мин. Вычитатель собран на микросхемах ДА1 и ДАЗ, первый и второй узел сравнения выполнены соответственно на микросхемах ДА2 и ДА4, первый и второй узлы задания уставок выполнены соответственно на резисторах R10 и R11, узел включения сигнализации состоит из транзисторов VT1 и VT2 и реле К1 и К2.

СП

со

4ъ

О О СО

Устройство работает следующим образом

Первым узлом 4 задания уставок задают порог изменения напряжения пе ред вспышкой dПа ж 40-60 мВ. Вторым узлом 5 задания уставок задают порог возможных снижений среднего напряжения на электролизере 41-н ш - 10-20 мВ.

Задолго до наступления анодного эффекта на выходах7 RC-цепей образуются равные по величине средние значения напряжения. С выхода R1C1- цепи напряжение поступает на первый вход вычитателя, а с выхода R2C2- цепи - на инвертор вычитателя, собранный на микросхеме ДАЗ. С выхода инвертора напряжение той же амплитуды, но обратной полярности, поступа- ет на второй вход вычитателя. Так ка на вход вычитателя подаются равные по модулю напряжения, то на выходе его сигнал отсутствует. На выходах . первого и второго узлов сравнения (ДА2 и ДА4) сигналы также отсутствуют. Отсутствуют также сигналы на коллекторах транзисторов VT1 и VT2 , и реле К1 и К2 отключены. За 20- 30 мин перед анодным эффектом напря- жение на электролизере начинает плавно повышаться. При этом на конденсаторе С1 окажется большее напряжение( чем на конденсаторе С2.

На выходе вычитателя образуется сигнал dUc, равный разности напряжений на конденсаторах С1 и С2. При достижении разности порога JUH на выходе микросхемы ДА4 образуется сигнал, который усиливается транэис- тором VT2, в результате чего срабатывает реле К2 и замыкает свои контакты в цепи питания реле К1. При достижении разности aUc порога dUB на выходе микросхемы ДА2 появляется сигнал, который после усиления транзистором VT1 включает реле К. Реле К1, включая свои контакты К1.1, шунтирует транзистор VT, а контактами К1.2 включает сигнализацию. Вследствие подачи питания на реле К1 минуя транзистор VT1 , незначительные случайные колебания напряжения на электролизере на фоне его систематического увеличения перед анодным эффектом не приведут к отключениям сигнализации. После гашения анодного э( разность dUc становится меньше порога , реле К2 отключается, размыкает свои контакты в цепи питания реле К1. В результате чего сигнализация отключается.

В случае нестабильной технологии, когда мгновенные колебания напряжения на электролизерах в среднем достигают 15-20%, устройство реализуется по той же принципиальной схеме (фиг.2), за исключением элементов R,R2,Cl,C2. В этом случае указанные элементы подбираются так, что постоянная времени цепи R1C1 составляет около 10 мин, а постоянная времени цепи R2C2 - около 40 мин. Порог изменения среднего напряжения перед вспышкой й в 80-100 мВ, порог возможного снижения среднего напряжения д1Тн 40-60 мВ.

Применение устройства позволяет за счет непрерывного контроля повысить качество прогноза, своевременно предупреждать большее число анодных эффектов и тем самым сократить потери электроэнергии.

Формула изобретения

Устройство для прогнозирования анодных эффектов на алюминиевом элекролизере, содержащее узел сравнения и узел задания уставок, соединенный с узлом сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности прогнозирования анодного эффекта, оно дополнительно содержит первую и вторую НС-цепи, второй узел задания уставок, второй узел сравнения, вычитатель и узел включения сигнализации, причем входы RC-цепи подсоединены параллельно к анодной и к катодной шинам электролизера, их выходы - к входам вычитателя, выход вычитателя подсоединен к первым входам узлов сравнения, к вторым входам которых подсоединены выходы соответствующих узлов задания уставок, выходы узлов сравнения подсоединены к двум входам узла включения сигнализации.

Фиг./

Изобретение касается автоматизации процесса получения алюминия электролизом. Цель изобретения - повышение надежности прогнозирования анодного эффекта. В известное устройство, содержащее узел задания уставок и узел сравнения, дополнительно введены две RC-цепи с различными постоянными времени, причем меньшая из них не более 10 мин, вычитатель, второй узел задания уставок, второй узел сравнения и узел включения сигнализации. Входы RC-цепей подключены к анодной и катодной шинам электролизера, а их выходы - к входам вычитателя. Выход вычитателя подключен к первым входам узлов сравнения, к вторым входам которых подключены выходы соответствующих узлов задания уставок. Выходы узлов сравнения подключены к двум входам узла включения сигнализации. При приближении анодного эффекта вследствие различия постоянных времени RC-цепей на выходе вычитателя образуется сигнал. В узлах сравнения производится выделение на фоне случайных колебаний этого сигнала, закономерно изменяющегося перед анодным эффектом. 2 ил.

+

R1 Юк

Составитель А.Абросимов Редактор Н.Гунько Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Заказ 24

Тираж 528

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ДА IVri/ГГВПГ

ктулт Rll3K

Фиг. 2

Подписное