В ванне для электролиза алюминия, работающей нормально при напряжении 4,5-4,6 вольт, в определенные периоды при понижении концентрации, глинозема ниже определенной величины (1-2%) возникает обычно, так называемый, “анодный эффект”. При этом напряжение на ванне весьма сильно возрастает, доходя до 45 вольт и выше. Вследствие того, что ванны для электролиза алюминия обычно включены в группу последовательно (на некоторых заводах до 120 штук), а также в виду того, что анодный эффект наступает обычно на каждой ванне через 2,5-3 часа и имеет продолжительность в среднем 3 минуты, в идеальном случае анодный эффект имеет место одновременно на двух ваннах. В действительности возможно возникновение анодного эффекта одновременно на 5-6 ваннах, включенных в данную группу.
Упомянутое выше возрастание напряжения на ваннах в период существования анодного эффекта вызывает соответственное понижение силы тока, питающего группу генератора, в среднем на величину 20% от нормальной токовой нагрузки, и следовательно явление анодных эффектов, возникающее поочередно на отдельных ваннах, не позволяет использовать 20% силы тока генератора, питающего группу ванн и тем самым снижает на 20% производительность оборудования. Замечено, что за 8-15 минут до наступления анодного эффекта на ванне повышается напряжение против нормального на величину 0,1-0,25 вольта. У ванн различного срока службы это повышение напряжения имеет различную величину, но для данной ванны наблюдается более или менее постоянная величина повышения напряжения. После ликвидации анодного эффекта на ванне вновь устанавливается нормальное напряжение впредь до приближения нового анодного эффекта. При этом нормальное напряжение на различных ваннах обычно несколько отличается друг от друга на несколько десятых долей вольта.
Явление повышения напряжения на ванне на несколько минут до наступления анодного эффекта согласно настоящему изобретению положено в основу устройства для сигнализации и предупреждения обслуживающего ванны персонала о приближении момента наступления анодного эффекта. Такое предупреждение позволит обслуживающему персоналу (или соответствующему автоматическому питающему приспособлению) произвести питание ванны глиноземом и тем самым предотвратить наступление анодного эффекта, что повысит производительность оборудования на 20% и предотвратит потери криолита, имеющие место при анодном эффекте.
Устройство для предупреждения о скором наступлении анодного эффекта может также быть соединено с устройством для автоматической пробивки корки на поверхности электролита и с устройством для автоматического перемешивания и загрузки ванн новой порцией глинозема.
Сущностью изобретения является то, что для предотвращения повреждения реле, служащего для управления сигнально-предупредительной цепью, в тех случаях, когда произошло повышение напряжения на зажимах ванны, указанное реле снабжено добавочными контактами, производящими включение в нужный момент последовательно с обмоткой реле соответствующего сопротивления.
На прилагаемом чертеже изображена схема электрических соединений в устройстве согласно изобретению.
К зажимам А и Б электролитической ванны подведено напряжение от зажимов В и Г генератора постоянного тока. Необходимая величина напряжения (4-6 вольт) устанавливается при посредстве потенциометра. Последовательно в цепь питания ванны включена обмотка реле 1, постоянное сопротивление 2 и регулируемое сопротивление 3. Вольтметр 4 с помощью переключателя может быть присоединен с одной стороны к зажимам ванны, а с другой - к питающим концам потенциометра на зажимах генератора постоянного тока.
С помощью переменного сопротивления 3 реле 1 так отрегулировывается, чтобы оно срабатывало лишь при повышении напряжения на зажимах ванны примерно на 0,1-0,2 вольта против нормального его значения. Это при выборе реле с надлежащей чувствительностью, конечно, легко достигается без особого труда.
Якорь реле 1 предназначен прежде всего управлять замыканием контактов сигнальной цепи (в данном случае низковольтной цепи переменного тока), в которую включены параллельно световой 5 а акустический 6 сигналы. Как уже указывалось, конечно, одновременно может быть включено в эту цепь и какое-либо автоматическое приспособление, могущее производить питание ванны глиноземом. У реле 1 предусмотрена также вторая пара контактных пружин, нормально соприкасающихся друг с другом и шунтирующих тем самым сопротивление 2. Якорь реле после срабатывания последнего (при повышении напряжения на ванне) произведет замыкание сигнальной цепи, а в случаях, если не будет устранена причина возникновения анодного эффекта, якорь, притянувшись к сердечнику реле более сильно, произведет размыкание контактных пружин, шунтирующих сопротивление 2, благодаря чему последнее окажется включенным последовательно с обмоткой реле. Отсюда, естественно, будет предотвращено повреждение реле, которое неизбежно может иначе пострадать при столь сильном повышении напряжения на зажимах ванны, как до 45 вольт и выше.
Устройство для предупреждения или сигнализации о возникновении анодного эффекта в электролитических ваннах, преимущественно для выделения алюминия, снабженное максимальным реле, включенным в цепь питания ванны, отличающееся тем, что с целью предотвращения повреждения реле, отрегулированного для возможности использования явления предварительного небольшого повышения напряжения на зажимах ванны, наступающего незадолго до возникновения анодного эффекта, указанное реле снабжено добавочными контактами, предназначенными для включения последовательно с обмоткой реле добавочного сопротивления.
