Устройство для отключения электролизеров для получения алюминия

Устройство для отключения электролизеров для получения алюминия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н И Е < 964025

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.05.&1 (21) 3293870/22-02 (51 )A Кл з C 25 C 3/16 с присоединением заявки—

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет— по деизм изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.10.82. Бюллетень № 37 (53) УДК 669.713,7 2 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.10.82 (72) Авторы изобретения

В. А. Шрамко, П. А. Тенилов, А. П. Спиридонов, И. К. Цыбуков и Ю. А. Матвеев

Всесоюзный ордена Октябрьской Революции науч исследовательский и проектный институт алюмини ой, магниевой и электродной промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ

ЗЛЕКТРОЛИЗЕРОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алтомииия, и может быть использовано в отраслях народнаго хозяйства, где есть необходимость в отключении агрегатов, работающих на больпвих токах.

На всех заводах по производству алюминия электролизеры размещают в корпусах и соединяют, между собой последовательно в электролизную серию, питающуюся постоянным электрическим током

50000 —: 200000 А от преобразовательной подстанции. От преобразовательной подстанции ток подводят по соединительным шинам к, анадным стоякам втервого в цепи эле ктр ол и з ер а.

По анодным стоякам ток направляется снизу вверх к анодным шинам, рааположвнным в верхней части электролизера.

От анодных шин ток через штыри (анододержатели),передается на анод, далее через расплав — в угольную подину като)дного устройства, откуда IIo катодным шинам, расположеным под рабочей отметкой корпуса, к анодным стоякам следующего в цели .электролизера и так далее.

В процессе работы электролизвров футеровка их катодных устройств разрушается и требует замены. Замену футеровии производят EIpH кааитальном ремонте электролизера, для чего его отключают от общей электрической цепи.

Известно устройство для отключения электролизеров — короткозамыкатель конструкции П. М. Репко (1). Короткозамыкатель представляет собой два пакета шин. разделенных тонкой электроизоляционной прокладкой, иакеты шин короткозамыкателя присоединены к катадным шинам отключаемого и предыдущего по ходу тока электролизеров. После подклтачеиия шин удаляют электраизоляционную прокладку, затем при помощи рычата пакеты короткозамыкателя смыкают контактными поверхностями.

К недостаткам известного устройства можно отнести то, что лри замыкании пакетов короткозамыкателя создаются усло20 ния для возникновения мощной искры. Это привод ит к сваливанию пакетов коротко- . замыкателя между сабой, затрудняя tBIо отключение н демонтаж. Присоединение . пакетов шин короткозамыкателя к катодным шинам представляет собой т рудоемкую операцию, Известно также шунтирующее устройство, в котором катодные шины отключаемого и иредыдущего по ходу тока электрозо лизеров соединяют при аамопти проводни964025

КВ, например OTpG3KB BJIIOMHlH HHBOH IJJHHbI, помещаемого между катодными шинами отключаемого и предыдущего по ходу тока элеитролизера. Для создания .плотного контакта соединяемые шины с проводником между ними сжимают прои помощи прижимных брусьев (плит), стяжек и гаек (2).

Осноиным недостатком оиисанного устройства является невозможность его пр именения для отключения электролизеров без снижения тока серии до 50% в случае ра боты электрол изеров на силе тока до

100 000 А, либо без отключения серии полностью.

Однако, даже в случае отключения электрол изера IIpH сниженной токовой нагрузке, в момент соединения катодных шин отключаемого электролизера с катодными шинами предыдущего iIIo ходу тока электролизера возникает сильное искрение, появляется электрическая дуга, при этом происходит выброс частиц расплавленного металла, что делает эту операцию опасной.

Кроме того, отключение всей серии или снижение токовой на грузии на ней на время отключения одного электролизера приводит к уменьшен,:ию выпуска металла, так как время, IB которое отключают всю серию для отключения одного электролизера, составляет — 1 ч. Остановиа серии не только снижа ет ве производительность, но и отрицательно сказывается на стабильности технологического процесса,и для последующего поднятия силы тока серии необходимо 2 — 3 ч.

Целью изобретения является повышение производителыности электролнзной серии и обеспечение безопасных условий работы при отключении электролизера.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отключения электролизеров, включающем шунт и приспособление для,прижатия катодных IIIIHlH к шунту последний имеет несколько участков с различными, посл едователыно уменьшающимися сапротивлеииями. Причем шунт может быть выполнен в виде параллелепипеда и в виде диска с участками в ваде секторов диска.

На фиг. 1 изображена схема последовательного подключения элегпролизеров; на фиг. 2 — узел соединеиия иатодных шин с отключающим устрой.ством в нач.алином положении; на фиг. 3 — узел соединения катод ных ш|ин с отключающим устройством в конечном, рабочем положении.

Между иатодными шинами 1 отключаемого электролизера 2 и катодными шинами

3 предыдущего по ходу тока электролизера

4 установлено отключаюшее устройство 5, шунт 6 которого имеет нескольио участков с разными сопротивлениями. Перемещение шупта 6 отключаю щего устройства 5 относительно катодных IIIHH 1 и 3 осуществляют при помощи механического привода с дистанционным управлением, обеспечивая нажимным приспособлением lIIocToSHlHbIH контакт, между шунтом 6;и иатодными шинами 1 и 3 (привод и нажимное приспособление на чертежах не показаны).

0,25.10 — 4

R„- 1 10

46 т. е. в конечном, рабочем положении отключающего устройства практически весь ток проходит через отключающее устройство по щинам, а через;электролизер проходит незначительная часть тока, что позволяет в ести работы по демонтажу электролизер а.

Отключающее устройство может быть выполнено с шунтом в виде диска, а отдельные участии — в виде изолированных друг от друга секторов этого:диска. Для соединения катодных шин сечением, н алример, 70х515 мм толщину диска и са мих секторов этого дисиа пркнимают 70 IMM, радиус

700 мм, а центральный угол последнего сектора в диске — 90, чем обеапсчнвают его сопротивление R„ = 1 10 " ом. Поочередное включение участков — секторов ди с50

Катодные шины 1 и 3 и шунт 6 в рабочем положении сжимают для создания плотного контакта в узле на все время капитального ремонта электролизера.

Шунт 6 устройства выполнен в виде параллелепипеда так же, как и отдельные его участки, лричем толщина и ширина этих параллелепипедов определяются сортаментом соединяемых катодных шин, а длина —;сопротивлением каждого отдельного участка шунта. Так, для соединения катодных шин сечением, например, 70><515 мм толщину шунта и отдельных участков,,выполненных в виде |параллелепипедов, пр иним ают 70 iMx, щирину 500 мм, а длину последнего проводника в блоке

500 мм чем обеспечивают его сопротивление R„= 1 10 ом.

Устройство ра ботает следующим образом.

Отключающее устройство 5 перемещает шунт 6 от;носителыно катодных шин 1 и 3, в электрическую цепь поочередно включают промежуточные участии с последовательно уменьшающимися солротивлениями до 1 10-- —:1.10 — ом общего сопротивления электролизера R.„„.

Солротивление последнего участка шунта (RÄ=1 10 " ом) может быть обеспечено, напрнм ер, отрезком алюминиевой шины, сечением, ооответствующи м сечению соединяемых катодных шин.

В конечный момент отключения электро40 лизера ток распр еделится,по электролизеру и катодным швнам следующим образом:

964025

Составитель Н. Коробова

Редактор О. Филиппова Техред А. Камышникова Корректор И. Осиновскаи

Заказ )928/752 Изд. № 234 THpaiK 687 ПОдписнОЙ.

)!! .О «!)Опск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! !3035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» ка обеспечивают вращением диска вокруг

=его оси.

Применение изобретения позволяет отключать электролизеры без снижеия токо.вой нагрузки всей серии за счет постепенного увеличения силы тока, проходящего через отключающее устройство, а также обеспечить безопасные условия работы при отключении электрол)иэеров.

В настоящее время институтом ВАМИ разра)ботаны рабочие чертежи ошиновки мощных электролизеров для получения алюминия с узлами, позволяющими осуществ)ить отключение электрол)изе)ров при помощи данного устройства. Внедрение .изобретения предполагает получение годово)го эконом)ического эффект)а в 71 000,руб.

:на серию элек)пролиза.

Формула изобретения

1. Устройство для отключения электро.лизеров для получения алюминия, включающее шунт и ариспособленпье для прижатия катодных шин к шунту, отл ин а ющееся тем, ито, с целью увеличения производительности и обеспечения безопасных услоний работы по отключению электролизера, шунт выполнен с участка)ми с последовательно уменьшающимися сопротивлениями.

2. Устройство по и. 1, отличающеес я тем, что шунт выполнен в виде параллелен)ипеда.

3. Устройство по п. 1, отлич ающеес тем, что шунт выполнен в в@де диска, а участки — в виде его секторов. !

5, Источники информации, принятые во внимание )при экс)пертизе:

1. Справочник металлурга )по цветным металлам. Производство алюминия, M., Металлургия, 1971, с. 248.

2. Авторское свидетельство СССР № 222672, кл. С )25 С 3/12, 1966.