电解厂的电气设备和自动化

电解槽中的所有电极通常并联连接，因此电解槽的电流由各对电极的电流总和组成：相反，槽中的电压等于电极对中的电压.电解槽依次串联连接，使装置的总电压达到数百伏。一个例外是根据压滤机原理制造的水分解装置，其中所有电极串联连接。

由于电解厂电流大，厂房规模大，电流引线系统分叉较多，触点较多。

在图。图 1 显示了铝电解槽的母线图。如您所见，它非常复杂，通过强大的总线组和灵活的热膨胀补偿器的使用提供双向电源。此外，如果在维修过程中需要断开电解槽，则提供连接两个相邻电解槽的阴极组的跳线，从而移除其中一个。

米。 1. 单阳极侧供电铝电解槽母线：1—阳极立管，2—阳极母线，3—补偿母线，4—柔性阳极母线，5—插针母线触头，6—阴极母线棒， 7—柔性阴极母线，8—封装阴极母线。

铝和铜被用作轨道的材料，较少使用铁。经济电流密度在 电解 铝母线为 0.3 — 0.4，铜母线为 1.0 — 1.3，钢和铸铁母线为 0.15 — 0.2 A / mm2。

检查轮胎横截面的张力损失（不超过 3%）、加热（在 25°C 的环境温度下最高温度为 70°C）和机械强度。固定接触连接通过压力（轮胎被压在两块铸钢板之间，用螺栓紧固）或焊接制成。插头触点用螺栓固定。楔形或偏心夹具更可靠和方便。

由于功率较高，电解厂通常由高压网络供电，并使用特殊的降压变压器通过提供转换单元将电源电压与工厂电压相匹配，将三相交流电转换为直流电.

稳压平滑的半导体整流器用于为大功率电解厂供电，因其效率高（98-99%），更可靠耐用，易于维护，随时准备运行，安静且无有毒排放。

在创建强大的电解设备时，有必要包括并联的半导体阀，有时是串联的，由于它们的特性存在一定的差异，这会造成困难。为了均衡并联阀之间的电流分配和串联电压，使用了特殊的电路解决方案。

由于半导体阀无法承受显着的电流和电压过载，因此使用了特殊的保护装置，可在发生故障时将阀门短路，并在电压或工作电流出现危险增加时将其关闭。

使用半导体二极管的装置中的整流电压调节只能在交流侧进行。为此，使用主降压变压器或带有远程步进开关的特殊控制变压器的电压步进切换。整流桥的每个臂中都包含一个饱和电抗器，用于平稳的电压调节。

阀门布置通常在为 13,000 和 25,000 A 电流和 300 — 465 V 整流电压制造的机柜中进行。转换变电站为电解厂供电由机柜完成。整流柜的冷却可以是空气或水。

转换器单元的自动调整可以通过三种方式完成：恒压、恒功率、恒流。

直流电压调节还为没有阳极效应的工艺提供恒定电流。对于铝电解厂来说，这样的系统并不令人满意，因为随着阳极效应的出现，一系列电解槽中的电流降低，电解槽的生产率下降，特别是在几个电解槽同时发生阳极效应的情况下。在这种情况下，不仅一系列槽的生产率会下降 20-30%，而且电解槽的热操作模式也会受到干扰。

在恒功率调节中，后者由恒定调节器维持；在上述情况下，随着稳压器增加电压，串联电流下降但小于前一种情况。有了这个规定，能源消耗没有变化，这对电力系统来说是可取的，但需要转换变电站的电压裕度。

就满足工艺要求而言，直流调节是最好的。然而，通过这种调节，在供电网络电压下降或出现阳极效应的情况下，调节器会增加供电电压，从而增加能耗。因此，该控制系统要求换流站有电压和功率储备（通常在 7-10% 以内）。

最近，已经开始使用参数电流源为电解厂供电，其中发生阳极效应，无论其电阻如何变化，它都会自动稳定交流电。

通常，电解槽沿楼体轴线布置成两排或四排，变电站通过母线槽中的母线槽或坡道与槽体相连。在外壳内部，母线位于电池两侧的母线通道中。

铜电解过程中离子运动示意图 电解液 - 将硫酸铜溶液倒入容器中，然后将两个铜板（电极）放入其中。文章中讨论了电解过程中发生的过程 什么是电解 和 电解 - 计算示例.