о наявність на подині опадів або пастилей.
При визначенні характеру роботи ванни необхідно брати до уваги, що в міру збільшення терміну експлуатації електролізера перепад напруги в подині має тенденцію до збільшення.
У сучасній практиці ведення процесу електролізу алюмінію спостерігаються дві тенденції. Там, де вартість електричної енергії відносно низька, воліють працювати в інтенсифікованому режимі-з порівняно високим рівнем технологічного металу (300-450 мм). У районах з дорогою електроенергією воліють працювати в менш інтенсифікованому режимі-з рівнем металу 150-250 мм. Розвиток техніки і технології вітчизняної алюмінієвої промисловості в основному йде шляхом максимальної інтенсифікації процесу електролізу.
Схеми електролізерів наведено у додатку.
алюміній сплав кування ливарний
Розрахункова частина
Розрахунок числа електролізерів і продуктивності серії
Розрахункова величина середньої напруги, В:
U cp=0,335? W? ? т 10 - 5,
де
, 335 - електрохімічний еквівалент, г/(А? год), W - витрата електроенергії, кВт? ч/т; ? Т - вихід по струму,%.
Для електролізерів з боковим підведенням струму до анода (БТ) W=14500 - 18000 кВт? ч/т, з верхнім підведенням струму (ВТ) W=14200 - 16500 кВт? ч/т, з обпаленими анодами (OA) W=13800 - 15000 кВт? ч/т.
Вихід по струму для електролізерів з боковим струмопідведення становить? Т=85 - 87%, з верхнім струмопідведення? т=84 - 86%, з обпаленими анодами? т=87 - 92%.
Вибираючи дані для ОА отримаємо:
U cp=0,335? 14000? 90? 10 - 5=4,221 В.
Число працюючих електролізерів в серії визначається середньою напругою випрямних агрегатів.
При цьому враховуються: втрати напруги в шинопроводах перетворювальної підстанції (приймаються 1%), резерв напруги для попередження зниження сили струму при виникненні анодного ефекту (приймається 30 В) і резерв напруги для компенсації можливих коливань зовнішньої електромережі (приймається 1%).
Напруга на підстанції задано (825 або 850 В). Тоді напруга, яка визначає число встановлюваних в серії електролізерів, становить, В:
U дійств. =U підстанції - 30 - U підстанції? 0,02=0,98? U підстанції - 30.
Підставами відоме значення напруги на підстанції в формулу:
U дійств=0,98? 850-30=803 В.
При роботі в режимах, коли допускається один анодний ефект на добу тривалістю 1,5 хв з напругою 35 В, складова частина від анодних ефектів в середньому напрузі електролізера дорівнюватиме, В:
? Ua. е. =,
де m - кількість анодних ефектів на добу (1);- Тривалість анодного ефекту, хв (1,5 хв); Uа. е.- Напруга анодного ефекту, В (35 В); 24 - число годин у добі, 60 - число хвилин у годинах. Тоді число робочих електролізерів в серії складе, шт .:
(4) Nраб=Uдейств./(Ucp -? Ua. Е.)=803/(4,221 - 0,036)=191,876 округляємо до 192 (Т.к. це число округляється до найближчого більшого цілого значення).
Фактичне число електролізерів в серії більше (з урахуванням числа резервних).
Кількість резервних електролізерів в серії визначається тривалістю міжремонтної експлуатації (приймається 3 роки) і тривалістю простою на ремонті (приймається 18 діб). Тоді число резервних електролізерів складе, шт .:
Nрез=Nраб? 18/(3? 365)=192? 18/(1095)=3.
Загальне число встановлюваних в серії електролізерів складе, шт .:
Nобщ=Nраб + Nрез=192 + 3=195 округляємо до 196 (тому найчастіше електролізери (число яких в серії досить велике) встановлюються в цеху в 2 ряди.
Тоді загальне число електролізерів, отримане при розрахунку noбщ, доводиться до найближчого більшого парного числа.)
Річна продуктивність серії визначається, т/рік:
P=I? 8760? 0,335? ? Т? Nраб? 10-8=155? 103? +8760? 0,335? 90? 192? 10-8=1228,13,
де I - сила струму серії, А (задане); 8760 - число годин у році; 0,335 - електрохімічний еквівалент, г/(А? Ч); ? Т - вихід по струму,%; Nраб - число працюючих електролізерів в серії, шт.
Конструктивний розрахунок електролізера
Розміри анода визначаються наступним чином. У електролізері знаходиться по одному саме обпалювати анода (з боковим (БТ) або з верхнім (ВТ) струмопідведення). Площа перетину анода, см 2:
S a=I/d a,
...
