Peralatan elektrik dan automasi loji elektrolisis

Semua elektrod dalam mandi elektrolisis biasanya disambungkan secara selari, supaya arus elektrolisis terdiri daripada jumlah arus pasangan elektrod individu: sebaliknya, voltan dalam tab mandi adalah sama dengan voltan dalam pasangan elektrod. . Mandian elektrolisis pula disambung secara bersiri, sehingga jumlah voltan pemasangan mencapai ratusan volt. Pengecualian ialah pemasangan penguraian air yang dibuat berdasarkan prinsip penekan penapis, di mana semua elektrod disambungkan secara bersiri.

Disebabkan oleh fakta bahawa arus dalam tumbuhan elektrolisis dan saiz tumbuhan adalah besar, sistem plumbum semasa agak bercabang, dengan sejumlah besar kenalan.

Dalam rajah. 1 menunjukkan gambar rajah busbar untuk mandi elektrolisis aluminium. Seperti yang anda lihat ia sangat kompleks, menyediakan bekalan kuasa dua arah melalui pek bas yang berkuasa dan penggunaan pemampas pengembangan terma yang fleksibel.Di samping itu, sekiranya perlu untuk memutuskan sambungan mandi semasa pembaikan, pelompat disediakan yang menyambungkan pek katod dua tempat mandi bersebelahan, dengan itu mengeluarkan salah satu daripadanya.

nasi. 1. Busbar untuk mandi elektrolisis aluminium dengan satu anod berterusan dan bekalan arus sisi: 1 — anod riser, 2 — anod busbar, 3 — pampasan busbar, 4 — anod busbar fleksibel, 5 — pin busbar contact, 6 — katod busbar rod , 7 — bas katod fleksibel, 8 — bas katod pakej.

Aluminium dan tembaga digunakan sebagai bahan untuk rel, kurang kerap besi. Ketumpatan arus ekonomi di elektrolisis ialah 0.3 — 0.4 untuk busbar aluminium, 1.0 — 1.3 untuk busbar tembaga, 0.15 — 0.2 A / mm2 untuk busbar keluli dan besi tuang.

Keratan rentas tayar diperiksa untuk kehilangan ketegangan (tidak lebih daripada 3%), untuk pemanasan (suhu maksimum 70 ° C pada suhu ambien 25 ° C) dan untuk kekuatan mekanikal. Sambungan sentuhan tetap dibuat dengan tekanan (tayar dimampatkan di antara dua plat keluli tuang, diketatkan dengan bolt) atau dikimpal. Kenalan palam dikunci. Pengapit baji atau sipi lebih dipercayai dan mudah.

Oleh kerana kuasanya yang lebih tinggi, loji elektrolisis biasanya disalurkan daripada rangkaian voltan tinggi, dan pengubah injak turun khas digunakan untuk memadankan voltan bekalan kepada voltan loji dengan membekalkan unit penukaran untuk menukar arus ulang alik tiga fasa kepada arus terus .

Penerus semikonduktor dengan peraturan voltan licin digunakan untuk menggerakkan loji elektrolisis dengan kuasa tinggi, kerana kecekapannya tinggi (98 — 99%), ia lebih dipercayai dan tahan lama, mudah diselenggara, sentiasa bersedia untuk beroperasi, senyap dan tiada pelepasan toksik.

Apabila mencipta loji elektrolisis yang kuat, adalah perlu untuk memasukkan injap semikonduktor secara selari, dan kadang-kadang dalam siri, yang menyebabkan kesukaran disebabkan oleh penyebaran tertentu ciri-ciri mereka. Untuk menyamakan pengagihan semasa antara injap dalam sambungan selari dan voltan secara bersiri, penyelesaian litar khas digunakan.

Memandangkan injap semikonduktor tidak dapat menahan beban arus dan voltan yang ketara, peranti pelindung khas digunakan yang boleh membuat litar pintas injap sekiranya berlaku kegagalan dan mematikannya apabila berlaku peningkatan voltan atau arus operasi yang berbahaya.

Peraturan voltan diperbetulkan dalam pemasangan dengan diod semikonduktor hanya boleh dilakukan pada bahagian AC. Untuk ini, pensuisan langkah voltan pengubah injak turun utama atau pengubah kawalan khas dengan suis langkah jauh digunakan. Reaktor tepu disertakan dalam setiap lengan jambatan penerus untuk peraturan voltan yang lancar.

Susunan injap biasanya dijalankan dalam kabinet yang dihasilkan untuk arus 13,000 dan 25,000 A dan untuk voltan diperbetulkan 300 — 465 V. Menukar pencawang yang memberi makan loji elektrolisis disiapkan oleh kabinet. Penyejukan kabinet penerus boleh menjadi udara atau air.

Pelarasan automatik unit penukar boleh dilakukan dalam tiga cara: untuk voltan malar, untuk kuasa malar, untuk arus malar.

Peraturan voltan DC juga menyediakan arus malar untuk proses yang tiada kesan anod. Untuk loji elektrolisis aluminium, sistem sedemikian tidak memuaskan, kerana dengan penampilan kesan anodik, arus dalam satu siri mandian berkurangan dan produktiviti mandian berkurangan, terutamanya dengan kesan anodik serentak dalam beberapa mandian. Dalam kes ini, bukan sahaja produktiviti siri mandian boleh menurun sebanyak 20 — 30%, tetapi juga mod operasi terma mandi elektrolisis terganggu.

Dalam peraturan kuasa yang berterusan, yang kedua dikekalkan oleh pengawal selia berterusan; dalam kes di atas arus siri menurun tetapi kurang daripada dalam kes sebelumnya apabila pengawal selia meningkatkan voltan. Dengan peraturan ini, tiada perubahan dalam penggunaan tenaga, yang wajar untuk sistem kuasa, tetapi memerlukan margin voltan di pencawang penukaran.

Peraturan DC adalah yang terbaik dari segi memenuhi keperluan proses. Walau bagaimanapun, dengan peraturan sedemikian, sekiranya berlaku penurunan voltan dalam rangkaian bekalan atau kemunculan kesan anod, pengawal selia meningkatkan voltan bekalan dan penggunaan tenaga meningkat. Oleh itu, sistem kawalan ini memerlukan kedua-dua rizab voltan dan kuasa dalam pencawang penukar (biasanya dalam lingkungan 7-10%).

Baru-baru ini, kerja telah bermula pada penggunaan sumber arus parametrik untuk menjanakan loji elektrolisis, di mana kesan anod berlaku, yang secara automatik menstabilkan arus ulang-alik tanpa mengira perubahan dalam rintangannya.

Biasanya, mandian elektrolisis dipasang di sepanjang paksi badan bangunan dalam dua atau empat baris, dan pencawang kuasa disambungkan ke badan mandi melalui saluran bas di saluran bas atau dengan tanjakan. Di dalam perumahan, busbar terletak di saluran busbar di kedua-dua belah sel.

Gambar rajah pergerakan ion semasa elektrolisis kuprum Elektrolit - larutan kuprum sulfat dituangkan ke dalam bekas dan dua plat kuprum (elektrod) diturunkan ke dalamnya. Proses yang berlaku semasa elektrolisis dibincangkan dalam artikel Apakah elektrolisis dan Elektrolisis - contoh pengiraan.