SU793411A3 - Способ управлени подачей материала в ванну электролизера и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

ным блоком, причем датчики уровн  расплавл ной соли, тока электролизера, тепловых потерь из него,- высоты и шгатаости солевой ванны, а также задатчнки псщключены на входы вычислительюго З окз, выход которого подключен ко входу регу нфующего блока. На чертеже приведена блок-схема устройства , реализзтащего предлагаемый способ. Устройство управлени  содержит блок 1 дозировани  материала в ванну электролизера, св занг лй с регуи1фующим органом 2, манометрический 3 с . преобразователем 4 дл  измерени  |}овн  и вьгсоты солевой ванн 5 тока, протекающего то шине 6, датчики 7 теплового потока тепловых потерь от электролизера к теплообменнику 8, цифровой -вычислительный блок 9, состо щий из блока 10 пам ти и арифметического расчета данных, блока 11 формировани  сигнала управлени  и блока 12 синхронизации, соединенного с регулирующим органом 2. Способ осуществл етс  следующим образом. Задают величину концентрации материала в сол ной ванне, необходимую Ш1Я эффективной работы электролизера, которую ввод т в блок пам ти. Непрерывно одновременно измер ют уровень и высоту ванны и результаты измерени  передают в вычислительный блок. Определ ют объем расплавленного металла путем измерени  токовой нагрузки и теплопотерь из электролизера. По мере образовани  металла в донной час ти электролизера сигнал подают в вычислител ньш блок и определ ют уровень и высоту ма териала в ванне, сравнивают с заданной величины уровн  ваш1Ы с текущим и при условии , что заданна  величина больше текущей, подают материал в Batmy в течение времени, необходимого дл  точного восстановлени  кон центрации материала в сол ной ванне. При лроизводстае алюмини  из хлористого алюмини  происходит изменение в образовании газа хлора, при этом измен етс  объем пузырькового хлора, и, следовательно, плотности расплавленной соли, в результате чего измен етс  объем и высота ванны. Эти величины отклон ютс  от заданных и по значени м отклонений измен ют подачу материала в ванну. Устройство, реализующее способ, работает следующим образом. Заданна  величина концентрации исходного сырь  в сол ной ванне, необходима  дл  эффективной работы электролизера, вводитс  в блок 10 пам ти вычислительного блока 9. Текущеее значение уровн  или высоты ванны непрерывно измер етс  датчиком 3, вигнал к торого поступает в преобразователь 4. Сформ рованный в преобразователе сигнал поступает В вы шслительный блок 10 и в блок формировани  сигнала управлени . Во врем  работы электролизера в донной его части под сол ной ванной образуетс  расплавленный металл, а при применении в качестве исходного сырь  хлористого алюмини  образуетс  газ-хлор, который может быть использован повторно в производстве хлористого алюмини . Объем расплавленного металла определ етс  путем измерени  нагрузки электролизера с помощью датчика 5 тока и путем измерени  тепловых потерь при помощи датчика 7 теплового потока, которые определ ют температуру охлаждающего агента на входе и выходе теплообменника 8. Тепловые потери определ ют по изменению разности температуры при известном расходе охлаждающего агента. Сравнительный анализ общего количества энергии, поступающей в электролизер и измер емой датчиком 5, и количества тепловых потерь позвол ет определить с помощью вычислительного блока 10 коэффициент использовани  тока в электролизере и по нему определить количество производимого металла и величину изменени  (повышени ) уровн  металла в электролизере. Дл  расчета используетс  формула л C.7394-:i ,5 где 0 - количество металла, кг; Оц - количество металла, фунт; 0,7394 - дес тична  дробь выведена из закона Кулона и представл ет собой количество алюмини  в фунтах, полученного из алюминиевого соединени , например галогенида алюмини , при 1000 А тока, лроход щего за час через одно отделение электролизера при 100% коэффициента использовани  тока; то же, кг; J - величина тока, кА; п - количество отделений электролизера; к - число часов работы электролизера. При образовании в донной части электроизера металла в вычислительньш блок Ю поступают сигналы от датчиков 3 и 5, вычислительное устройство определ ет уровень или высоту материала в ванне при заданной концептращ1И, а рассчитывает напр ение дл  заданной величины уровн  ванны, сигнал поступает в блок 11 управлени , где равниваетс  с текущим значением. Блок управени  формирует сигнал управлеьш , который поступает на вход блока 12 синхронизации, ормирующего управлени  регулирующим рганом 2. Расход материала измен етс  до . тех пор, пока концентраци , материала в сол ной ванне не станет равной заданной. При добавлении материала уровеньсол ной ванны повышаетс , сигнал с датчика 3 приближаетс  к заданному значению напр жени , поступающему из вычислительного блокаЛри наличии сигнала ошибки производ тс  под -стройка блока синхронизации по пропорцконгш ному и интегральному закону управлени . При изменении количества газ хлора в ван не злектролизера измен етс  о&ьем и высота ванны, вычислительный блок рассчнть1вает изменение заданной величины уровн  ванны при любом изменении скорости образовани  хлора . По электрическим зависимост м между количеством хлора и током электролизера вычислительный блок соответствующим образом измен ет задан1юе значение уровн  ванны Формула .нзобретени  1. Способ управлени  подачей материала в ванну электролизера, включающий дозирование заданного количества сырь  в электролизер и изменение тока, проход щего через него, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности электролизера и качества конечного продукта, определ ют уровень и плотность расплавленной соли и объем металла в ванне электролизера, тепловые потери электролизера, причем плотность расплавленной сопи определ ют путем вычислени  скорости образовани  хлора вэлек тролизерё, а объем расплавленного металла по результатам измерени  тока и тепловых потерь, при снижении уровн  расплавленной соли и объема металла в ванне осуществл ют подачу сырь  в ванну, при повышении уровн  расплавленн ж соли и объема металла до заданных значений подачу сырь  прекращают , заданное значение корректируют в зависимости от плотности солевой ванны. 2. Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее датчик тока, задатчик/ регулирующий блок, св занный через исполнительный механизм с регулирующим органом, отличающеес  тем, что оно снабжено датчиком и задатчиком уровн  солевой ванны, блоком сравнени  текущего и заданного значений уровн , датчиком высоты и плотности расплавленной соли, датчиком тепловых. потерь из электролизера, задатчиком концентращ{и металла в ванне, вычислительным блоком, причем датчики уровн  расплавленной соли, тока электролизера, тепловых потерь из него, высоты и плотности солевой ванны, а также задатчики подключеиы на входы вычислительного блока, выход которого подключе  ко входу регулирующего блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патеит США N 3847761, кл. 204-67, опублик. 1972.

Claims (2)

1. Формула .изобретения

   1. Способ управления подачей материала в ванну электролизера, включающий дозирование заданного количества сырья в электро- 25 лизер и изменение тока, проходящего через него, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности электролизера и качества конечного продукта, определяют уровень и плотность расплавленной ₃₀ соли и объем металла в ванне электролизера, тепловые потери электролизера, причем плот

   1 4 ность расплавленной соли определяют путем вычисления скорости образования хлора в элек тролизере, а объем расплавленного металла по результатам измерения тока и тепловых потерь, при снижении уровня расплавленной соли и объема металла в ванне осуществляют подачу сырья в ванну, при повышении уровня расплавленной соли и объема металла да заданных значении подачу сырья прекращают, заданное значение корректируют в зависимости от плотности солевой ванны.
2. 2. Устройство для осуществления способа по π. 1, содержащее датчик тока, задатчик, регулирующий блок, связанный через исполнительный механизм с регулирующим органом, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком и задатчиком уровня солевой ванны, блоком сравнения текущего и заданного значений уровня, датчиком высоты и плотности расплавленной соли, датчиком тепловых, потерь из электролизера, задатчиком концентрации металла в ванне, вычислительным блоком, причем датчики уровня расплавленной соли, тока электролизера, тепловых потерь из него, высоты и плотности солевой ванны, а также задатчики подключены на входы вычислительного блока, выход которого подключей ко входу регулирующего блока.