Устройство для шунтирования алюминиевого электролизера

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности^к оборудованию дляэлектролитического производства алюминия. Цель изобретения - увеличение срока службы катодного устройства электролизера. Устройство состоит из то ко под водящих шин и регулируемого сопротивления, выполненного в виде пакета металлических шин с системой терморегулирования. Система терморегулирования состоит из электронагревательных элементов и блока воздушного охлаждения и позволяет плавно изменять ток, пропускаемый через электролизер в процессе его обжига. Плавная регулировкатокапредотвращаетвозникновение термических ударов и растрескивание подины и позволяет увеличить срок службы катодного устройства. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (я)5 С 25 С 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (21) 4788200/02 (22) 06.12.89 (46) 15.02,92, Бюл. М 6 (71) Научно-производственное обьединение

"Сибцветметавтомати ка" и Красноярский алюминиевый завод им. 50-летия ВЛКСМ (72) В.Ф. Машуков, M.Е. Царегородцев, B.È.

Баранов, В.M. Захаров и Ю,А. Курашев, (53) 669.713.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 802403, кл. С 25 С 3/16, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 964025, кл. С 25 С 3/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШУНТИРОВАНИЯ

АЛЮМИНИЕВОГО ЗЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности.к оборудованию для

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к электролитическому производству алюминия.

Известны устройства для частичного снижения протекающего через электролизер тока, сопротивление которых определяL ется или набором нихромовых проводников, или размерами металлической болванки угольного блока и величйной контактного сопротивления между ними;.

Недостатком известных устройств является отсутствие возможности плавного иЗменения их сопротивления в процессе обжига или пуска электролизера, что определяет возникновение термических ударов в его подине.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее шунт, который состоит из нескольких участков с различными, последовательно уменьшающимися со Ы, 1712468 А1 электролитического производства алюминия. Цель изобретения — увеличение срока службы катодного устройства электролизера, Устройство состоит из токоподводящих шин и регулируемого сопротивления, выполненного в виде пакета металлических шин с системой терморегулирования. Система терморегулирования состоит, из электронагревательных элементов и блока воздушного охлаждения и позволяет плавно изменять ток, пропускаемый через электролизер в процессе его обжига. Плавная регулировка тока предотвращает возникновение термических ударов и растрескивание подины и позволяет увеличить срок службы катодного устройства. 3 ил. противлениями. Изменение тока, протекающего через шунт, достигается его переме-, щением относительно катодных шин, что приводит к включению в электрическую цепь участков с различными значениями сопротивлений.

К недостаткам известного устройства относится наличие движущихся контактов, что снижает надежность его работы в условиях пропускания больших токов, Кроме того, плавность регулирования сопротивления шунта обеспечивается лишь в пределах одного участка, При перемещении контакта на другой участок сопротивление шунта изменяется скачком.

Цель изобретения - увеличение срока службы катодного устройства электролизера, Применение изобретения при пуске и обжиге электролизеров обеспечит плавное повышение температуры подины по задан1712468

15, уровне

55 ному графику, позволит исключить термические удары и ее растрескивание и, следовательно, увеличить срок службы.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем токоподводящие шины и регулируемое сопротивление, последнее выполнено в виде пакета металлических шин, снабженных системой терморегулирования. Кроме того, для расширения диапазона регулирования сопротивления система терморегулирования включает в себя блок воздушного охлаждения и блок электронагревательных элементов.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 — секция пакета пластин; на фиг.3 — график зависимости активного сопротивления шунта от температуры.

Шунт 1 представляет собой металлическую раму 2 с закрепленными на ней секциями 3. Набор секций образует пакет пластин. Подключение шунта 1 к шинам электролизера производится с помощью гибких шин 4, к свободным концам которых приварены контактные площадки 5 с блоками 6 стяжки, Шунт устанавливается на изоляторах 7 на площадке 8 тележки. На тележке установлены также блок 9 управления нагревателями, блок 10 воздушного охлаждения и панель 11 управления.

Секция шунта состоит из двух стальных пластин 12, имеющих отверстия 13 для выхода охлаждающегося воздуха и крепежные отверстия 14 для присоединения пластин к раме. Электронагреватели 15 крепятся к пластинам 12 с помощью теплопередающих элементов 16. Электронагреватели 15 подключены к клеммам 17, установленным на коробе 18, который вместе с коробом 19 и пластинами 12 образует замкнутую полость. На коробе 19 установлен штуцер 20, распылитель 21 воздуха и датчик 22 температуры.

Устройство работает следующим образом.

Блок 10 воздушного охлаждения с помощью резинового шланга подключается к магистрали сжатого воздуха корпуса электролизера, а блок 9 управления нагревателями — к сети 220 В. С помощью гибких шин 4 шунт подключается к катодным шинам шунтируемого и предыдущего в цепи серии электролизера. На панели 11 управления с помощью задатчика устанавливается требуемое значение сопротивления шунта. Затем убирается перемычка, закорачивающая ка,тодные шины, и через шунт, а также электролизер начинает протекать ток серии (1cep) в следующем соотношении

4/Iw = ВшИэ, где 4 и IUj — ток, протекающий через электролизер и шунт соответственно, кА;

4 + 1ш = Icep

Rg и R — сопротивление электролизера и шунта, мОм, Заданное значение сопротивления шунта R> поддерживается путем стабилизации температуры секций 3 на требуемом

На фиг.3 приведен графИк зависимости сопротивления шунта от температуры, состоящего из двух секций, стальные пластины которых имеют размер 700х650х3 мм.

Первоначально сопротивление шунта устанавливается минимальным. При этом электронагреватели отключены, а расход воздуха на охлождение шунта достигает максимального значения. При снижении расхода воздуха температура пластин повышается за счет выделения джоулевого тепла от притекания постоянного тока. После прекращения подачи воздуха температура пластин определяется условиями теплового равновесия шунта о, окружающей средой. Для дальнейшего повышения температуры, а следовательно, и сопротивления шунта производится включение электронагревателей.

Количество тепла, выделяемого электронагревателями, регулируется блоком управления, представляющего собой трехфазный тиристорный усилитель.

Формула изобретения

- Устройство для шунтирования алюминиевого электролизера, содержащее токоподводящие шины и регулируемое сопротивление, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения срока службы катодного устройства электролизера, регулируемое сопротивление выполнено в виде пакета металлических шин с системой терморегулирования,, 1712468

Фй. 2, 8 аг. 2

1712468

50

Редактор

М.Келемеш

Заказ 513 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1

Q g

1 аа гоп лю,ю ыа

ТВРяфатщРа ИЮКРРИХ oh

Par, 3

Составитель Т.Злодеева

Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская