Устройство регулирования подачи добавочного твердого электролита в электролитическую ванну для получения алюминия путем электролиза глинозема
Формула / Реферат
Изобретение относится к средствам автоматизации электролитического способа получения алюминия и предназначено для регулирования подачи добавочного твердого электролита в электролитическую ванну для получения алюминия путем электролиза глинозема. Цель изобретения - стабилизация режима загрузки и уровня расплава в ванне. Устройство состоит из датчиков контроля перемещения анода и штока питающего механизма, датчиков высоты слоя металла и электролита НМ+НВ, питателя с дозатором для загрузки измельченного электролита и управляющего устройства в виде микропроцессорного блока. Управление загрузкой осуществляется микропроцессором по величине отклонения уровня металла от заданного значения. Вычисление уровня электролита осуществляется по результатам контроля перемещения анода и штока механизма питания, высоты уровня и НМ+НВ, а также вычисления толщины уровня металла с использованием констант, соответствующих конструктивным значениям электролизера, относительно которых выполняются вычисления, 1 с.п. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
Текст
11-для крепления птателя, скользящего контакта 12, перемещающегося вдоль штока 8, низкоомного резистора 3, узла Нгподютючех-пия резистора к катодубВ - расстояние между катодом и анодным узлом расстояние между анодным узлом и наконечником штока в верхнем положении величина перемещения наконечника штока от верхнего фиксированного попоженя до момента касания с расплавом.Устройство также содержит питатель для загрузки измельченного электролита, который содержит бункер 15 для измельченного электролита, нитатель 16 глинозема, пробойник 17 питателя,дозатор 8, корпус 19 питателя. Бункет 20 измельченного электролита размещается в герметичном кожухе 21, а его разгрузочное устройство 22 установлено вблизи птателя 23 глинозема над отверстием 6.Конструкция дозатора 18 питателя позволяет обеспеиватьполноеопорожнеие его от измельченного электролита,имеющего крупность до 0-6 мм или О 10 мм.фюзатор птателя содержит пластину 24, закрепленную на основании бункера 5, например, болтам. Под пластинкой1 приняты следующие обозна 1 131 01.закреплен ковшовый дозатор 25, состоя щий из трубчатого корпуса, емкость коТОРОГО МОЖЗТ ВМВЩЗТЬ массу ИЗМЭЛЬЧЕН ного криолита от 0,5 до 5 кг, например 2 кг. Нижняя часть 26 дозатора соедннена с направляющим патрубком - устройством 22, который размещен над отверстием 6. Верхняя часть 27 соединена с бункером, стержень 28 соединен одним коном с поршнем силового цилиндра 29, а на другом конце стержня, расположенного в ковшевой емкости дозатора, закреплены - две заслонки из упругого материала нижняя 30 и верхняя 31Конструкция дозатора ыполнена таким образом, чтобы расстояне а,между заслонками было меньше расстоя ния а, между верхим и нижним отверстиями дозатора Стержень 28 перемещается в кожухе.А 21 направляющей 32 со слабым трением, что исключает попадание измельченного электролита в кожух 21.Для измереня высоты слоя металла Нм используются следующие параметры В 5 С- расстояние между анодным узлом 1 и анодной рамой 33, которая перемещается при регулировании расстояния между анодом и катодом. (Величина перемещеня анода фтксируется потениометрическим датчком 34)ВСРА- расстояние между анодной рамой 33 и подошвой анода 4 А, (величина известная, так как скорость сгорания анода постоянна)ВАМ- расстояние между подошвой анода н поверхностью металла, (постоянная величина в период нормального технологического режима).Система управленя дозированием состоит из микропроцессорного устройства 35, блока 36 измереня уровня расплава, блока 37 сравнения, блока 38 расчета количества вводимого электролита, управляющего блока 39, устройства 40 сигнализации избытка электролита, внешнего задатчнка 41 количества вводимого электролита.Работа устройства основана на следущем.В электролитической ванне для оптимального ведения процесса, т.е. для быстрого и равномерного распределения глиноэема, необходимо поддерживать необходимы объем - уровеньэлектролита. Поэтому возникает необходимость периодического контроля положения поверхности электролита относительно фиксированного уровня и контроля положеня поверхности раздела электролит-жидкий катодный слой алюмня.Поддержание заданного объема электролита при пониженных уровнях осуществляется путем добавленя в электролит твердого криолита ЫадА 1 Р возвращаемого обратно в процесс.Сущность изобретения заключается в косвенном измерении высоты слоя расплавного электролита путем измерения относительно базовой точки (катодного узла) общей высоты слоя алектролита н слоя металла, в вычслении слоя металла и определении высотыспоя электролита по разности общей высоты и высоты шоя металла.Высоту слоя расплава определяют по выражениюо Вг-ХСОТУ СЛОЯ МЕТЫШЗ ПО выражению нмВ 1(В 5 СпСРАВАМ). (2)Для определения общей высоты слоя электролита и металла используется датчик 10 и потенцнометрическая схема на резисторе 13 К.В максимальном положении штока 8 цилиндра 9 показание датчика 10 и потенциал на резисторе 3 нулевые. при перемещении штока вниз до моментафиксируется наличием скачка потенциала на резисторе 13 К и при этом прекращается отсчет перемещения 03 датчиком 10.В микропроцессорный блок 35 устройства управления вводятся показания датчика 10 и значение потенциала Н резистора 3 К. Кроме того, яблок 36 введены постоянные контакты 02 и 03. Таким образом, наличие измеренного значения П и постоянных констант позволяет определить общую высоту металла и электролита НМНВ. Как спедует из (1), для определешнгНВ необходимовычислить величину НМ.Величина НМ вычисляется следующим образом.В процессе перемещения- анода при регулировании расстояния между анодом и катодом измеряется потенциометрическим датчиком 31 расстояние ВЗС. Расстояние меэкду аноднойрамой и по-т дошвой анода рСРА является постоянной величиной, которая определяется скоростью сгорания анода. Величина межпопюсного расстояния ВАМ для данной конструкции ванны также является известной величиной.По значениям ПЗС, измеренным датчиком 34, известным значениям ВСРА И ВАМ, а также измеренным датчиком Ю значениям 01- в блоке 36, микропроцессора вычигляется уровень металла НМ,как это следует из выражения (2).Зная величину НМ из (2), определяют значение НВ из (1).В блоке 37 производится сравнение измеренной величины НВ с заданной НВС.По величине отклонения уровня НВ в блоке 38 определяется величина управляющего воздействия (количество у загружаемого электролита) Если уро пень превышает заданную величину, то блок 40 сигнализации выдает сообщение об аварийном сливе электролита.Ручные вмательства в процесс,связанные с необходимостью коррекции параметров управления, достигаются через блок 41. Формирование управляющих воздействий на включение дозатора 20, питателя 15 осуществляется через блок 39 управления дозатором.применение устройства позволяет доддршвать уровень электролита с шсокой точностью (т см), что благоприятно влияет на производительность электролизера и сортность металла.В. Устройство регулирования подати добавочного твердого электролита в электролитическую ванну для получения алюминия путем электролиза глинозема преимущественно в электролнзере с углеродистым катодом, углеродистыми анодными блоками, закрепленным-х на анодной раме, содержащее датчик контроля высоты расплава ванны, соединенл-ый с блоком сравнения, второй вход которого соединен с блоком задал-шя высоты расплава ванны, а выход через блок управления соединен с приводом питателя-дозатора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации режима загрузки и уровня расплава ванны, устройство снабжено наконечникашд расположенными на нонце стержня, соединенного с поршнем силового цилиндра и с датчиком перемещения, закрепленного на неподвижной конструкции злектролизера, при этом наконечник электрически изолирован от конструкции электролизера, а стержень выполнен с возможностью взаимодействия со скользящим контактом, соединенным через низкоомный резистор с катодом злектролизера, причем параллельно иизкоомному резистору подсоединен вольтметр, 2. Устройство по п. , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что питательдозатор состоит из ковшевой емкости с входшм и выходным отверстиях-м,причем верхняя часть емкости соединена с бункером, а нижняя часть-сое 3498динена с направляющим патрубком, 5- УСТТЮЙСТВО 0 о 2 0 Т Л И стержня, соединенного одним концом ч а д е 9 С Я Тема ЧТО ЗЗСЛОНКИ с поршнем силового щшиндра, а а выполнены из аршрованного метадшие другом конце стержня, расположенном естй првлкй ВОЙЛОКЗв ковшевой емкости, закреплены две заслонки из упругого Матерный 6. Устройствопо п. 2, о т л н т 3 устройство о Щ 2. о д. д и ч а ю щ е е с я тем, что заслонки выч а ю щ е е с я тем, что заслонки - 9 З РЕЗЮМтыпопнены из плетеной стальной проводок, 7. Устройство по п. 2, о т л ид. Устройство по п.2 о т д н ч а ю щ ее с я тем, что заслонки выч а ю щ е е с я тещ что заслонки полнены из синтетического. эластомера, шпинат из вдйдокдд армированного стальной проволокой.
МПК / Метки
МПК: C25C 3/20
Метки: устройство, алюминия, глинозема, подачи, регулирования, добавочного, электролиза, электролитическую, путем, твердого, электролита, ванну, получения
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/7-3498-ustrojjstvo-regulirovaniya-podachi-dobavochnogo-tverdogo-elektrolita-v-elektroliticheskuyu-vannu-dlya-polucheniya-alyuminiya-putem-elektroliza-glinozema.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Устройство регулирования подачи добавочного твердого электролита в электролитическую ванну для получения алюминия путем электролиза глинозема</a>
Предыдущий патент: Способ изготовления обожженных анодов для производства алюминия электролизом
Следующий патент: Пароконденсатор с воздушным охлаждением
Случайный патент: Способ переработки бокситовой пульпы