Ошиновка электролизеров

Рис. 99. Схема ошиновки электролизеров большой мощности с верхним анодным

Падение напряжения в катодной ошиновке электролизера при ее длине /к. 0=8,1 м, площади поперечного сечения 5 . о = 430-65-12 = 335 400 мм и удельном сопротивлении р = 0,032 Ом-мм м (средняя температура ошиновки 50° С) составит [c.355]

Поступающая на завод электроэнергия переменного тока преобразуется в постоянный ток на кремниевой преобразовательной подстанции (КПП) и подается на серию электролизеров. Как уже отмечалось ранее, сила тока на современных ваннах достигает 300 кА, а допустимая плотность тока в ошиновке, как правило, не превышает 0,25—0,3 А/мм . Таким образом, сечение общего шинопровода, подающего ток на ванну, составляет около 1 м . Поэтому ошиновка на сверхмощных ваннах представляет собой сложную инженерную конструкцию, масса которой достигает 50 т. [c.203]

Обычно электролизеры на силу тока до 160 кА располагаются в корпусе по принципу "торец к торцу" (такую компоновку ванн в России принято называть продольным расположением) и, как правило, в два ряда. Ванны на силу тока более 180 кА компонуют по принципу "сторона к стороне" (или поперечное расположение), и в этом случае в корпусе расположен лишь один ряд электролизеров. Очевидно, что конфигурация ошиновки в каждом из этих случаев будет разной. Особенности разного расположения электролизеров в корпусе будут рассмотрены в гл. 7 и 9. [c.203]

Ошиновка является токоподводящим элементом электролизера, и ее конструкция должна способствовать равномерному распределению тока по параллельным элементам ванны (анодные и катодные блоки, штыри, блюмсы и т.д.), быть технологичной, недорогой в изготовлении, удобной в эксплуатации и сводить к минимуму негативное влияние магнитного поля, возникающего при протекании тока. [c.203]

Для снижения влияния электромагнитных сил была разработана и сейчас широко применяется ошиновка с двухсторонним подводом тока. Впоследствии и эта ошиновка — в основном на электролизерах с ОА — претерпела ряд модификаций (которые более подробно рассмотрены в гл. 7), но на электролизерах с ВТ на силу тока до 160 кА практически на всех заводах России используется ошиновка, представленная на рис. 5.15, б. [c.204]

Перед отключением электролизера с ВТ с него снимают газосборный колокол, извлекают (если они используются) ребра охлаждения жидкой фазы анода, убирают все сырье. После отключения ванны, что осуществляется путем установки перемычек на катодной ошиновке (см. рис. 5.15, 7), разваривают узлы ошиновки и выливают из шахты максимально возможное количество электролита и металла. Анод отключенного электролизера извлекают из ванны с помощью мостового крана или специального приспособления для выкатки. Катодное устройство ремонтируют на месте установки или — при достаточной грузоподъемности мостового крана — вывозят в торец корпуса или в цех капитального ремонта (ЦКР). [c.207]

Успехи последних лет в изучении распределения тока и магнитного поля в алюминиевом электролизере явились основным фактором, позволившим разработать и реализовать меры, направленные на улучшение выхода по току и снижение расхода электроэнергии при производстве алюминия [I]. Не касаясь фундаментальных аспектов электромагнетизма, здесь рассмотрены лишь основные вопросы возникновения и влияния электромагнитных сил на расплав и намечены общие подходы к созданию оптимальной конфигурации ошиновки с целью снижения их негативного воздействия на технологию производства. [c.263]

Кроме основной функции — токоподвода — система ошиновки должна обеспечить хорошо сбалансированное магнитное поле в расплаве ванны. С увеличением силы тока усиливается требование к конструкции ошиновки, поскольку ее стоимость нередко превышает 10 % стоимости ванны. Сечение ошиновки определяется экономичной плотностью тока, а при ее увеличении повышаются потери энергии в ней. На подавляющем числе серий в России электролизеры расположены продольно в два ряда, расстояние между которыми составляет около 10 м, что обеспечивает возможность действия обрабатывающей техники. Однако и такое расстояние приводит к влиянию магнитного поля соседнего ряда ванн. Так, при расстоянии 10 м и токе 125 кА соседний ряд будет образовывать в расплаве напряженность, равную 25 Гс, что не может не сказаться на технологическом состоянии данного ряда ванн. [c.271]

Кроме того, при продольном расположении ванн в корпусе ток, идущий вдоль длинной стороны ванны, образует высокую напряженность магнитного поля на выходном торце. Часто стояки соседних ванн (при двухстороннем токоподводе) размещаются близко друг к другу, образуя при этом сильные горизонтальные магнитные поля в торцах ванн, воздействуя на горизонтальное магнитное поле, создаваемое током анода. Поэтому при повышении тока выше 150 кА в зарубежной практике в основном используют поперечное расположение ванн с размещением стояков по длинным сторонам электролизера. Это позволяет за счет рационального расположения катодной ошиновки част№Шо компенсировать негативное влияние магнитных полей. Однако при таком положении ванн необходимо использовать комплексные мостовые краны, поскольку стояки, расположенные на длинных сторонах ванны, затрудняют обработку. О влиянии конструкции токоподвода на топографию поверхности расплавленного металла свидетельствуют данные на рис. 7.1. На электролизерах БТ при одностороннем токоподводе (см. рис. 7.1, а) перекос металла имеет место на выходном торце. Для этого типа ванн значение на [c.272]

На рис. 7.1, 5 представлена типичная картина для электролизеров при продольном размещении их в корпусе и двухстороннем подводе тока. Здесь межфазная граница искривлена за счет бугра в центре. На рис. 7.1, в, г показана типичная ошиновка для ванн на силу тока больше 150 кА с ОА, но в первом случае анодный ток делится на четыре участка, а во втором — на шесть. [c.273]

При одностороннем токоподводе применить какие-либо усовершенствования не представляется возможным. Поэтому такой вид ошиновки используется на электролизерах малой мощности, где влияние магнитного поля ощущается слабо. [c.273]

Для двухстороннего токоподвода при двухрядном расположении ванн в корпусе (вне зависимости от вида токоподвода) очень важно скомпенсировать влияние соседнего ряда ванн. Наиболее просто эта задача решается путем более высокого расположения катодных и обводных шин по отношению к уровню металла и увеличением силы тока на обводных шинах, расположенных на ближней к соседнему ряду стороне электролизера. Вследствие этого вертикальная составляющая напряженности магнитного поля от собственных токов в анодных, катодных и обводных шинах, а также в гибких анодных пакетах будет распределена асимметрично по отношению к продольной оси электролизера. Схема такой ошиновки приведена на рис. 7.2. Как видно, распределение тока на входном [c.273]

До недавнего времени при рассмотрении влияния магнитного поля на технологию ванны не учитывалось влияние стальных элементов ванны на магнитное поле, что может внести определенные ошибки в результаты расчетов. Поэтому наиболее убедительным способом оценить качество ошиновки является эксперимент, т.е. исследования ошиновки на модели. Однако такой путь дорог и долог и потому к настоящему времени разработаны программы, позволяющие с помощью расчетов на ЭВМ учесть влияние основных стальных масс (катодный кожух, анодная балка, чугунные плиты перекрытия шинных каналов и пр.) на значения составляющих магнитного поля. Но до сих пор конструкция электролизера принимается к широкому внедрению только после тщательной проверки ее на опытных участках. [c.277]

Длину элементов ошиновки выбирают исходя из геометрических размеров электролизера. Для мощных ванн сред- [c.285]

В общем падении напряжения на действующем электролизере электрохимическая составляющая, т. е. напряжение разложения, достигает 30—40%, остальное приходится на омические потери. Омическая составляющая напряжения затрачивается на преодоление омического сопротивления электролита, анода и ошиновки. Напряжение разложения глинозема зависит от материала, из которого изготовлен анод. [c.229]

Рассматривая различные системы конструкций электролизеров, легко убедиться, что все они практически состоят из аналогичных узлов катодного и анодного устройства, системы газоулавливания и системы ошиновки. [c.243]

В процессе развития электролитического производства алюминия с увеличением единичной мош,ности электролизеров увеличивались его размеры и улучшались конструктивные элементы катодное и анодное устройство, система газоулавливания, токоподвод (ошиновка), а также конструкция подъемных механизмов и другие конструктивные узлы. [c.243]

Современные алюминиевые электролизеры по конструкции катодного устройства разделяются на электролизеры с днищем и без днища, с набивной и блочной подиной по способу токоподвода — с односторонней и двусторонней схемой ошиновки по способу улавливания газов — на электролизеры открытого типа, с колокольным газоотсосом и укрытого типа. [c.243]

Ошиновка является токонесущим элементом конструкции электролизера и делится на две части — анодную и катодную. Электролизеры, располагаемые рядами один за другим, соединяются токопроводами из алюминиевых шин различного сечения и включаются в электрическую цепь последовательно катодные шины одного электролизера соединены с анодными шинами другого. Группа электролизеров, объединенная в одну цепь, называется серией. [c.253]

Существует много схем устройства шинопроводов электролизеров. Выбор схемы ошиновки зависит от типа электролизера, его мощности и расположения в корпусе. При выборе ошиновки следует руководствоваться следующими данными оптимальная плотность тока в ошиновке, наименьшее влияние взаимодействия магнитных полей на процесс электролиза и возможность быстрого отключения и подключения в электрическую цепь одного электролизера без нарушения работы остальных. [c.253]

В связи с ростом единичной мощности электролизеров выбор схемы ошиновки приобретает все большее значение, так как от нее зависит не только стоимость шинопроводов и потери в них электроэнергии, но и состояние расплава в электролизере, что в конечном итоге определяет технологию процесса электролиза. Хорошо известно, что вокруг всех токопроводящих элементов электролизера под влиянием проходящего по ним постоянного тока создаются магнитные поля, а следовательно, возникают электромагнитные [c.253]

Чтобы ослабить вредное влияние электромагнитных сил в электролизере, магнитное поле токов ошиновки должно уменьшать магнитное поле объемных токов. Если это выполнить невозможно, то необходимо, чтобы напряженность магнитного поля токов ошиновки была минимальной, а оси электролизера служили осями симметрии магнитного поля. Это, как правило, достигается размещением шинопроводов по разным сторонам электролизера, например заменой одностороннего токоподвода (рис. 98) двусторонним (рис. 99), т. е. подводом и отводом тока небольшими частями. [c.254]

Установка ошиновки на электролизере производится строго по проекту. Монтаж ошиновки осуществляют ио мере готовности строительных конструкций, несущих пакеты шин. Элементы и узлы ошиновки заготавливают в отделениях электромонтажа или приспособленных для этого помещениях алюминиевого завода. Ошиновку современного промышленного электролизера собирают из пакетов, состоящих из литых алюминиевых шин крупного сечения. В мировой практике намечается тенденция к замене сборных пакетов литыми шинами из монолитных секций переменного сечения. [c.264]

В электролизерах современных конструкций практически повсеместно при соединении конструктивных узлов ошиновки применяют электросварной метод соединения в отличие от применяемых ранее прижимного и болтового соединений. [c.264]

Монтаж электролизера при капитальном ремонте практически ничем не отличается от монтажа нового электролизера. Последовательность операций при монтаже катодной части электролизера при капитальном ремонте полностью идентична описанной выше при монтаже анодной части электролизера используют готовый (обожженный) анод предыдущей кампании, который устанавливают вместе со всей металлоконструкцией, ошиновкой и механизмами. [c.266]

Обжиг вновь смонтированных электролизеров на алюминиевом листе — наиболее распространенный вид обжига. В этом случае постоянный электрический ток от распределительной анодной рамы через штыри и специальные стальные подставки, приваренные к концам штырей, поступает непосредственно на подину, от которой через катодные стержни отводится к катодной ошиновке. Недостатком этого способа является недостаточно высокая степень обжига подины. Это обстоятельство частично компенсируется повышением на 6—10% силы тока против проектной во время обжига. [c.269]

Среднее напряжение электролизера состоит из рабочего напряжения, напряжения анодных эффектов и перепада напряжения в ошиновке между электролизерами рассчитывается по показанию серийных вольтметров. [c.274]

О конструктивном выполнернн ошиновки для электролизеров с БТ написано в [5, 14, 18, 19], для электролизеров с ВТ — в [15, 18, 19]. Конструкция и особенности работы ошиновки электролизеров большой мош,ности с продольным и поперечным их расположением в корпусе достаточно полно рассмотрены в [11]. [c.206]

Алюминиевый электролизер любой конструкции и мощности состоит из катодного и анодного устройств, ошиновки и опорных металлоконструкций. Кроме этих основных узлов электролизеры снабжены специальными устройствами для сбора и отвода газов, вьщеляющихся при электролизе. [c.163]

По мере развития алюминиевой промышленности менялись размеры электролизера, потребляемая мощность и производительность, отдельные элементы узлов и их конструкция, но перечисленные выше основные узлы — анодное и катодное устройство, ошиновка для подвода тока и система газосбора — имеются на электролизере любой конструкции и мощности. В работе [1, с. 86] приведены схемы, характеризующие динамику изменения конструкций электролизеров вплоть до начала 60-х годов. В настоящее время сила тока на промышленных электролизерах приближается к 300 кА, и поэтому их конструкция претерпела существенные изменения и отличается от приведенных в работе [1]. [c.163]

Анод электролизера предназначен для подвода тока в между-полюсное пространство для осуществления процесса электролиза. Анодное устройство состоит из угольного анода подъемного механизма, служащего для перемещения анода по мере его сгорания или при выливке металла из ванны ошиновки опорной конструкции, которая может монтироваться на катодном кожухе или на специальных стойках, опирающихся на фундамент. [c.184]

Аноды с верхним токоподводом ВТ). Электролизеры с анодами ВТ работают на силе тока до 175 кА и являются в России доминирующей конструкцией — на них получают более 60 % всего алюминия. Анодное устройство электролизера ВТ (рис. 5.11) представляет собой угольный анод 6, сформированный внутри анодного кожуха 5. В нижней части анодного кожуха расположен газосборный колокол, под которым собираются вьщеляющиеся при электролизе газы. Внутрь анодного кожуха — в отличие от анодов БТ — не вставляется обечайка, а анод формуется непосредственно в стальном кожухе. Кожух вместе с анодом по мере его сгорания опускается, и во избежание подплавления газосборных колоколов кожух периодически поднимается при помощи вспомогательного механизма, который смонтирован на той же конструкции, что и анодная ошиновка. При средней скорости сгорания анода [c.191]

Основными составляющими электрического баланса электролизера являются напряжение поляризации Е, падение напряжения в аноде Ai/ , электролите катоде Af/ , ошиновке ванны общесерийной ошиновке IS.U и повышение напряжения за счет анодных эффектов Ai/. . [c.286]

При нарушении изоляции электролизера по отношению к земле или между ваннами ток может стекать с элементов его конструкции (ошиновка, катодный кожух, рифленки и пр.) на землю, обходить часть ванн и вновь возвращаться в цепь. Следует заметить, что все электролизеры по отношению к земле включены параллельно, и поэтому эквивалентное сопротивление их изоляции обычно не превышает нескольких ом, а на сериях, расположенных в одноэтажных корпусах, составляет лишь десятые доли ома. Отсюда ясно, что величина утечек тока может быть значительна как показано в [12], средние утечки тока на одноэтажных сериях могут достигать 0,1 % от силы тока серии, а на отдельных группах ванн и намного больше. Помимо ущерба от недовыработки металла, утечки тока разрушают подземные сооружения — трубопроводы, кабели, арматуру железобетонных конструкций и т.д. Для борьбы с утечками тока прежде всего необходим контроль за изоляцией серии, схемы которого приведены в [9, 15]. [c.357]

Поэтому передовая технология производства алюминия базируется в настоящее время на электролизерах с ОА на силу тока 280—300 кА, для которых определяющими параметрами являются оптимальная конструкция ошиновки, минимизирующая вредное влияние магнитных полей на процесс электролиза стабилизация тока серии и МПР поддержание заданного значения концентрации глинозема в электролите. Применение стойких материалов в катодном узле электролизера и точное соблюдение регламента обслуживания автоматизированных электролизеров обеспечивают выход по току на уровне 94—95 % и расход электроэнергии на уровне 13,2—13,5 тыс. кВт ч/т алюминия [1б, 17]. В настоящее время ведущими специалистами в области автоматизации электролиза алюминия [16—18] рассматриваются вопросы модернизации действующих на отечественных заводах систем и совершенствования блок-схем будущих систем АСУТП. [c.363]

Получить высокий выход по току, особенно на мощньс электролизерах, невозможно без рациональной KOH ipyKUHj ошиновки, которая обеспечивает рациональную конфигурацик магнитного поля и снижает негативные последствия электромагнитных сил, возникающих в расплаве, приводящих к егс циркуляции и окислению наработанного алюминия (см. гл. 7) [c.408]

Стальные вентиляционные решетки, которые располагаются вдоль корпусов, укладывают на изоляционные прокладки. Катодные кожухи и ошиновка устанавливаются на конструкции с прокладками из электроизоляционного материала — чаще всего асбоцемента. Электролизеры от стен устанавливают на расстоянии не менее 4 м, а между рядами электролизеров расстояние должно быть не менее 7 м. Металлические перекрытия шинных каналов ("рифленки") крепят одним концом к катодному кожуху, и поэтому они находятся под потенциалом ванны. Трубопроводы и газоходы устанавливают в корпусе на высоте более 3,5 м, и все трубопроводы и газоходы должны иметь электроизоляционные вставки через каждые 40 м, а газоходы каждой ванны соединяются с общим газоходом через электроизоляционную вставку. [c.420]

Рис. 156. Электролизеры с различными анодами и токоподводом а — с самообжигающимсЯ анодом, боковой токоподвод б — с самообжига щимся анодом, верхней токоподвод в — анод из предварительно обожжеии блоков (многоанодный) г— с анодом из предварительно обожженных блок (блочный) / — катодное устройство 2 — анод 5 — токоподводящие штыр 4 — анодная ошиновка 5 -- газосборное укрытие

При переоборудовании электролизеров катодный узел и ошиновку сохраняли без изменений. Анодный узел электролизеров был полностью реконструирован. Анод состоял из 14 анодов площадью сечения 1250X700 мм. Угольные блоки были закуплены в ФРГ. [c.42]

Рис. 87. Схема конструкции электролизера с самообжигающимся анодом и верхним то анодное устройство 3 — горелка газосборной системы 4 — анодная ошиновка 5 — меха

Операции монтажа алюминиевых ванн можно подразделить на следуюпгие основные группы обработка подовых блоков и сборка катодных секций монтаж катодного устройства монтаж металлоконструкций монтаж ошиновки формовка анода для самообжи-гаюш,нхся анодов или установка предварительно обожженных анодов. Часть операций монтажа электролизеров может быть совмещена по времени. [c.257]

До подключения на обжиг электролизеров с самообжигающн-мися анодами проверяют ошиновку, состояние контактов и подъемных механизмов, наличие и исправность сигнальных приборов, отсутствие контактов между штырями и конструкцией кожуха, равномерность и высоту загрузки анодной массы, надежность обечайки, правильность установки штырей, анодного кожуха, рамы и газосборного колокола, наличие стальных теплоизоляционных крышек. Пусковое сырье подвозят к электролизерам и размещают с таким расчетом, чтобы обеспечить их бесперебойный пуск подготавливают инструмент, приспособления и материалы. [c.270]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...