Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Оборудование цеха электролиза






Основные производственные помещения электролизного цеха: четыре серии электролиза (или 8 электролизных корпусов), ОПФС, УТМ.

Вспомогательное производство: склады исходного сырья и готовой продукции и бытовые помещения.

Ошиновка электролизёров.

Электролизёры в корпусе соединены между собой в электрическую цепь последовательно – катодные шины одного электролизёра, посредством «стояков» и гибких пакетов, соединены с анодными шинами другого.

С помощью анодной и катодной ошиновок электролизёры соединены в электролизную серию, обычно состоящую из одного или двух корпусов, питающихся электрическим током от одной преобразовательной подстанции.

Конструкция ошиновки зависит от конструкции электролизёра, его мощности и должна удовлетворять следующим требованиям:

1. Распределение электрического тока по всему сечению анода и катода, должно быть равномерным;

2. Стоимость ошиновки должна быть минимальной при допустимых потерях электроэнергии в ней;

3. Ошиновка должна обеспечивать стабильную форму поверхности расплавленного металла, близкую к горизонтальной, а также наименьшее волнение поверхности металла и незначительную его циркуляцию в шахте под действием электромагнитных сил.

Вокруг всех токоведущих узлов электролизёра в результате протекания постоянного тока создаются магнитные поля. Взаимодействие магнитного поля с током, проходящим через электролизёр, приводит к возникновению электромагнитных сил, которые вызывают перемещение катодного металла таким образом, что зеркало его перестаёт быть горизонтальным. Кроме того, колебания силы тока на серии, вызванные анодным эффектом и другими факторами, приводят к изменению значений электромагнитных сил, в результате чего, поверхность металла постоянно изменяет свою форму и колеблется. Подошва анода, безусловно, не успевает срабатываться по форме, соответствующей форме поверхности металла, поэтому при резких колебаниях силы тока могут иметь место даже короткие замыкания металла с анодом. В результате замыканий происходит утечка тока, ванна работает непроизводительно, с пониженным выходом по току.

Наиболее ощутимо отрицательное воздействие электромагнитных сил проявляется на мощных электролизёрах. Наиболее вредное действие на технологический режим оказывает взаимодействие магнитного поля с горизонтальными токами в металле, в результате которого появляются добавочные продольные электромагнитные силы. Величина этих сил зависит от состояния периферийной части подины (размеров настыли и осадка), а, следовательно, может изменяться между обработками. Результатом такого взаимодействия могут быть значительные колебания поверхности расплавленного алюминия.

От взаимодействия магнитного поля с продольным током в металле возникают поперечные электромагнитные силы, служащие причиной повышенной циркуляции расплава (особенно в правой по ходу тока стороне электролизёра) и способствующие уменьшению размеров настылей и разрушению футеровки катода.

Конструкция ошиновки электролизёров большой мощности предусматривает снижение отрицательного влияния электромагнитных сил до минимального. Ошиновка, применяемая на мощных электролизёрах, носит название асимметричной с симметричным магнитным полем и разновысоким положением катодных шин. За счёт подвода тока по анодным стоякам с различным числом шин и разновысокого расположения катодных шин отрицательное действие электромагнитных сил резко уменьшается, чему способствует также расположение электролизёров в нитке с уменьшенным расстоянием между их торцами и увеличенным расстоянием между нитками. О степени отрицательного влияния электромагнитных сил на процесс электролиза можно судить по величине перекоса металла в шахте (разности между максимальным и минимальным уровнями металла на электролизёре). Мощные электролизёры (не менее чем на 150 кА) с асимметричной ошиновкой, двусторонним подводом тока к аноду и разновысоким расположением катодных шин по продольным сторонам электролизёра при устойчивом технологическом режиме электролиза имеют перекосы металла не более 2 см.

Ошиновка электролизёров собрана из алюминиевых полос – шин и пакетов гибких алюминиевых лент. Число шин и лент в пакете и их сечение определяется силой проходящего по ним тока. Сечение алюминиевой шины 425x60 мм, сечение алюминиевой гибкой ленты 430х2 мм.

Все контакты между элементами ошиновки выполнены сварными, за исключением контакта штыря с анодной шиной, который делается болтовым или прижимным разъёмом. При применении круглых стальных штырей с медной рубашкой она находится в контакте с алюминиевой колодкой, при применении составных сталеалюминевых штырей в контакте с анодными шинами находятся алюминиевые штанги. Сварным выполняется и контакт алюминия со сталью. Применение сварных контактов позволяет избежать больших перепадов напряжения в них и бесполезного расходования электроэнергии.

Путь электрического тока в ошиновке. Ток от катодных шин впереди стоящего электролизёра к анодным шинам рассматриваемого электролизёра подводится посредством четырёх стояков с обеих сторон. Такой подвод тока к аноду называется двусторонним. При этом токи, идущие от обоих концов анодной шины, направлены к середине электролизёра на встречу друг другу. Противоположно направленные токи создают магнитные поля, которые взаимно компенсируются. При двустороннем подводе тока образуется более симметричное магнитное поле, создаваемое вертикальными участками стояков. Более благоприятствует асимметричный подвод тока, который задаётся числом шин в пакете (анодном стояке). По ходу тока число шин в стояках составляет:

Входной стояк: Выходной стояк:
– правый – 2 – правый – 5
– левый – 3 – левый – 4

 

Выходные стояки соединяются с катодными шинами впереди стоящей ванны отводными шинами. Стояк состоит из двух участков: нижний (или верхний) вертикальный выполнен из жёстких алюминиевых шин, верхний (или нижний) – в виде гибкого пакета лент. Наличие гибкой части пакета даёт возможность регулировать положение анода по высоте, поднимать анодную раму при перетяжке.

От двух пар стояков ток подаётся на оба конца анодной шины, от которой через контактные колодки передаётся на анодные штыри. Затем ток протекает последовательно по телу угольного анода, электролиту, расплавленному алюминию и угольной подине. От катодных стержней ток по пакету алюминиевых шинок отводится к катодным шинам. Как катодная ошиновка, так и обводные шины располагаются в шинных каналах, которые проложены по всей длине корпуса с обеих сторон каждого ряда электролизёров. В тех корпусах, где электролизёры с днищем установлены на втором этаже, катодная ошиновка размещена ниже отметки пола второго этажа на специальных колоннах.

На мощных электролизёрах применяется схема катодной ошиновки с так называемыми расщеплёнными пакетами. По этой схеме с каждой продольной стороны электролизёра ток отводится от половины катодных секций самостоятельным пакетом катодных шин. Пакеты, отводящие ток от первой (по направлению движения тока) половины электролизёра, направляются к ближайшим пакетам следующего электролизёра, а от второй половины – к дальним пакетам.

Таким образом, катодные шины с каждой стороны электролизёра оказываются разделёнными на два участка. Такое разделение катодной шины позволяет более равномерно отводить ток с подины электролизёра и благоприятствует уменьшению силы горизонтальных токов, протекающих в расплавленном алюминии и возникающих из-за неравномерной нагрузки током отдельных участков подины.

Линии сжатого воздуха.

Линии сжатого воздуха проходят по соединениям корпусов с ответвлениями вдоль стен. С изоляционными разрывами через 40 м, предназначенными для обработки ванн, МПК (2 серия), обдувки анодов, ошиновки и т.д.

Линии сжатого воздуха соединены с компрессорными: 3 компрессорные (возле 1 корпуса, между 6 и 7 корпусами и у ЗАО " Кремний") и закольцованы.

Вентиляция.

Поддержание в корпусе нормальной газо-воздушной среды достигается за счёт мощной системы вентиляции. Нагретый воздух и вредные вещества от электролизёра поднимаются вверх, и выходят через открытые фрамуги фонаря. Свежий и более холодный воздух поступает через оконные проёмы. Естественная вентиляция обеспечивает 20-30 кратный воздухообмен.

В одноэтажном корпусе аэрация не может обеспечить нужного воздухообмена, поэтому предусмотрена искусственная вентиляция – в зимнее время 7-8 кратный воздухообмен, летом 30-40 кратный воздухообмен.

Через фонарь в воздушный бассейн выбрасываются: фтороводород, оксид углерода, глинозёмная и фторсодержащая пыль.

Транспорт.

Самосвалы автомобильные, краны мостового и штыревого типа, монтажные краны, МРС (машина для раздачи фтор солей), МПК, МРГ, МРГИ, эл. кары, МНР, трактора, электропогрузчики, пневмотранспорт.

Литейно-плавильный цех.

Вылитый из корпусов металл в разливочных ковшах перевозят в литейно-плавильный цех и заливают в миксера ёмкостью до 20 тонн, 5 миксеров – на выпуск чушки, шесть миксеров по 30 тонн, разделенных на две зоны по 15 тонн для выпуска алюминиевой катанки. При производстве катанки работа ведётся с одной из зон миксера. В другой идёт подготовка металла к разливке. Один миксер предусмотрен для литья алюминиевых шин трёх типоразмеров, и цилиндрических слитков. Имеется участок для литья алюминиевых штанг.

В ЛПЦ ведётся чистка и футеровка ковшей. Оборот и шлак возвращается в корпуса.

Чушки укладываются в пакеты, маркируются и отправляются на склад для отгрузки. Бухты катанки маркируются и отгружаются в вагоны.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.