Способ автоматического регулирования алюминиевых электролизеров Советский патент 1982 года по МПК C25C3/20 

1

Изобретение относится к производству алюминия электролитическим методом и может быть использовано при автоматизации этого процесса.

Известен способ автоматического регулирования алюминиевых электролизеров, включающий измерение напряжения на электролизере, тока электролиза , омического сопротивления электролизера и поддержание регулируемого параметра в заданных пределах перемещением анода 1 .

Недостаток известного способа соотоит в относительно низкой производительности электролизера.

Целью изобретения является повышение производительности электролизера.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему измерение напряжения на электролизере, тока электролиза, омического сопротивления электролизера и поддержание регулируемого паоаметра в

заданных пределах перемещением анода, раз в 20-70 мин выделяют переменные составляющие напряжения на электролизере и тока электролиза на частоте ниже резонансной частоты контура измерения напряжения и тока и по этим переменным составляющим напряжения и тока и по омическому сопротивлению электролизера вычисляют реактивное сопротивление электролизера, приме10няемое в качестве регулируемой величины .

Предложенный способ основан на следующем. Схема выпрямления и физико-химические особенности процесса

15 электролиза алюминия определяют наличие переменных составляющих тока электролиза и напряжения на электролизере. Для этих переменных составляющих алюминиевый электролизер пред20ставляет комплексное сопротивление, причем емкостная состааляющая этого сопротивления для данной конструкции электролизера в основном определяется величиной межполюсного расстояния При частотах ниже резонансной частоты контура измерения тока и напряжения реактивная составляющая комплекс ного сопротивления электролизера в большей степени является емкостной, чем индуктивнойJ т.е. при этих частотах реа1 |ивная составляющая сопротивления электролизера в основном оп ределяется величиной межполюсного расстояния. Сущность способа заключается в следующем. Раз в 20-70 мин выделяют переменные составляющие напряжения на электролизере и тока электролиза на частоге 5 ниже резонансной частоты конту ра измерения напряжения и тока. По этим переменным составляющим напряжения и тока и по омическому сопротивлению электролизера вычисляют реактивное сопротивление электролизера Это реактивное сопротивление принима ют в качестве регулируемого параметра. При таком регулировании измеряют параметр, пропорциональный величине межполюсного расстояния. Другие составляющие сопротивления электролизера практи1-1ески не влияют на резуль таты измерения. Это повышает точность поддержания межполюсног(р расстояния в заданных пределах и следов тельно повышает производительность злектролизег;Ов. На Ф;-;г. I приведена упрощенная злеиггрическая схема замещения электролизера, где приняты следующие усло ные обозначения: 3 и U - соответст венно ток и напряжение ; Ry,|.|.-- соответственно омические сопротивления контактов анода;Электролита и катодов; х, и х j. - соответст венно индуктй &ная и емкостная состав ляющая комплексного сопротивления электролизера; Е - электрохимическая составляющая напряжения. На фиг. 2 приведены зависимость омического R, индуктивного х,, емкос Z сопротивления ного X и полного электролизера от частоты; пеги „ РВ1 соответственно резонансная частота и частота измерения реактивного сопротивления . Раз в 30 мин контролируют ток эле ктролиза, напряжение на электролизере и омическое сопротивление элект ролизера в течение 0,1 мин. Ток конт ролируют с помощью шунта, включенного в разрыв ошиновки. Напряжение снимают с анодной и катодной шин электролизера. Омическое сопротивление контролируют обычным способом по постоянным составляющим тока и напряжения. При помощи электрических фильтров выделяют переменные составляющие тока и напряжение на частоте 0,1 fpgj, где fp83 резонансная частота контура измерения тока и напряжения. Выделенные переменные составляющие тока и напряжения выпрямляют. Перемещением анода поддерживают на заданном уровне реактивное сопротивление х,, с анода, определяемое по выпрямленным значениям переменных составляющих тока Jr и напря кения U t- и по омическому сопротивлению электролизе ра в соответствии с выражением Д ) - R Применение предлон;ен1но1-с сиосоЬа позволяет с большей точностью поддер живать межполюсное расстояние на заданном уровне и в результате этого увеличить выход по току на 0,, а также уменьшить удельный и-асход электооэнеогии „ го- исаг: с :j. Формула изобретения Способ as О1«(ати- бс;.О: о ucryninjo вания dji 0;-i -inneebi( алектии;:: iaepos , включающий измерение -iai :ри:;(енип на электролизере S тока электролиза ,0:.,;чческого сопротивления электролизера и поддержание регулируемого парамет ра в заданных пределах перемещения анода; о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производ|- тель ности электролизеров, раз в 20-70 мин выделяют переменные составляющие напряжения на электролизере и тока зле ктролиза на частоте ниже резонансной частоты контура измерения напряже- ния и тока и по этим переменным составляющим напряжения и тока и по омическому сопротивлению электролизера вычисляют реактивное сопротивление электролизера, принимаегюе в качестве регулируемого параметра Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Основы металлургии, т. Y1, М., Металлургия, 1973, с. 31-А38.