Способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера Советский патент 1982 года по МПК C25C3/20 

Изобретение относится к электролитическому получению алюминия и может быть использовано на алюминиевых электролизерах, оснащенных устройствами перемещения анодов. Известен способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера путем изменения положения анода, включающий регулирование положения анода в зависимости от отклонения регулируемых параметров, например, сопротивления и межполюсного расстояния Cll. Недостаток известного способа сос тоит в значительных потерях электроэнергии и относительно низком выходе по току в результате возникновения коротких замыканий и явлений зажатия электролизера в процессе регулирования. Цель изобретения - уменьшение потерь электроэнергии и увеличение выхо да по току за счет предупреждения воз никновения коротких замыканий и явле ния зажатия электролизера в процессе регулирования. Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматического регулирования путем изменения положения анода, включающем регулирование положения анода в зависимости от отклонения регу 1ируемых параметров, например, сопротивления и межполюсного зазора, минимально допустимый межполюсный зазор определяют в момент возникновения разрядного импульса на электролитической емкости, включенной между анодом и катодом электролизера, при этом сигнал, свидетельствующий о возникновении разрядного импульса, используют в качестве корректирующего в контуре регулирования положения анода для его периодического перемещения вверх на один заданный шаг до прекращения разрядных импульсов, а перемещение анода вверх 1 вниз ограничивают технологическим регламентом. Если между анодом и катодом включить электролитическую емкость (конденсатор) , то возникновение любого короткого замыкания между анодом и катодом сопровождается разрядным им пульсом на этойемкости (разрядным, током в замкнутой электрической цепи анод-конденсатор-катод). На любые другие колебания тока или напря жения на электролизере электролитическая емкость на реагирует (разрядный импульс отсутствует). Тем самым разрядный импульс прямо фиксирует наличие коротких замыканий и обеспечивает непосредственное определени такого оптимального (.минимально ftoпустимого) межэлектродного расстЬяния, чтобы при минимально возможном рабочем напряжении не допускать потерь тока из-за коротких замыкаНИИ. Для подзаряда емкости (возврата ее в исходное рабочее состояние) посторонний источник питания не тре бует ся. Его роль выполняет сам элект ролизер, автоматически подзаряжая емкость до своего рабочего напряжения. Далее разрядный импульс может быть измерен (зарегистрирован) и ис пользован в качестве управляющего сигнала в системе регулирования про цессом электролиза. На чертеже приведена схема, реал зу(Одая предложенный способ. Электролитическая емкость 1 подкл чена к анодной 2 и катодной 3 ошиноЬкам электролизера через регистрирующее устройство , Разрядный импульс формируется в peгиctpиpyющем устройстве в управляющий сигнал и поступает в управляющее устройство 5. С пульта управления 6 в управляющее устройство вводятся также; постоянные величины, отйетственные за.сохранение требуемого теплового режима электролизера в процессе элек ролиза. Привод анода 7 связан с управляющим устройством через устройство автоматического перемещения ано да 8, куда поступают сигналы на подъ ем или опускание анода. При отсутствии коротких замыканий приводу ано да подается сигнал на опускание анода и уменьшение межэлектродного расстояния на одну ступень, и так до те .пор, пока не появляется разрядный импульс - сигнал возникновения корот кого замыкания. При этом устройство перемещения анода автоматически возвращает анод на одну ступень вверх. При нарушении технологического режима и возникновения связанных с этим коротких замыканий управляющее устройство подает команду на ступенчатый периодический подъем анода до прекращения разрядных импульсов, свидетельствующих о прекращении коротких замыканий. Перемещение анода вверх и вниз ограничено постоянными величинами, вводимыми с пульта управления. Например, если при.снижении анода напряжение на электролизере доходит до минимальной, заданной с пульта управления величины, то несмотря на отсутствие коротких замыканий, дальнейший спуск анода прекращается во избежание переохлаждения электролита. , Таким оЬразом, автоматическое регулирование по предложенному способу сводится к прямому поиску и поддержанию такого положения анода, при котором поддерживается возможно низкое рабочее напряжение без токовых потерь коротких замыканий, т.е. достигается более высокая эффективность процесса электролиза. При этом высокое качество регулирования обеспечивается более простыми средствами автоматики, не требующими аналогичных вычислительных и кибернетических устройств. Формула изобретения Способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера путем изменения положения анода, включающий регулирование положения анода в зависимости от отклонения регулируемых параметров, например, сопротивления и межполюсного зазора, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь электроэнергии и увеличения выхода по току за счет предупреждения возникновения коротких замыканий и явления зажатия электролизера в процессе регулирования, минимально допустимый межполюсный зазор определяют в момент возникновения разрядного импульса на электролитической емкости, включенной между анодом и катодом электролизера, при этом сигнал о возникновении раарядного импульса используют в качестве корректирующего в контуре регулирования положения анода

для его периодического перемещения вверх на один заданный шаг до прекращения разрядных импульсов, а перемещение анода вверх и вниз ограничивают технологическим регламентом.

926080

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2535 28/02, 5 кл. С 25 В 15/00, 1978.