2.1.3. Шинопровод электролизных установок

Шинопроводы служат для подведения тока к эликтролизным ваннам. Их собирают в пакеты из отдельных прямоугольных шин, выполненных из алюминия или меди.

Допускается нагрев шин не более 70 ºC,а потеря напряжения – не более 3 %.

Поскольку при электролизе в электролите из расплавленных солей сила тока, протекающего через ванну, более 100 кВ, поэтому ванны включают в серии последовательно объединяя в блоки 1 на рис. 4. Серии ванн получают постоянный ток от выпрямительных агрегатов преобразовательной подстанции.

При таких допустимых токах требуется сечение шинопровода до 10 дм² и более. Шинопроводы такого большого сечения собирают из пакетов прямоугольных шин, оставляя между шинами зазоры, равные толщине шин.

Рис. 4. Схема включения ванн в серии: 1– система параллельно-последовательного включения монополярных электродов; а – последовательное включение отдельных ванн: б – последовательное включение ванн с общими шинами; 2 – система последовательного включения блоков ванн с биполярными электродами

Для того что, чтобы шинопродвод при нагревании мог расширяться, на его прямолинейных участках через 20-25 м устанавливают температурные конденсаторы из гибких тонких шин. Сечение конденсаторов равно сечению шинопровода.

Шинопроводы для подвода тока к электродам электролизных ванн (ошиновка ванн) должны обеспечить равномерное растекание тока по всей поверхности анода и катода. Кроме того, ошиновка ванн должна позволять быстро отключать ванну для ремонта без нарушения работы серии (неисправную ванну шунтируют переносным короткозамыкателем).

Ошиновка мощной электролизной ванны, применяемой для получения алюминия (рис. 5, а), делится на катодную и анодную. Катодная ошиновка состоит из двух пакетов алюминиевых шин 7, смонтированных слева и справа от ванны на бетонных столбиках, изолированных от земли диабазовыми плитками. От пакета шин к отдельным катодным стальным стержням 5 подведены гибкие медные пакеты шин 6. анодная ошиновка состоит из пакетов алюминиевых шин 2, смонтированных слева, справа и спереди на конструкции ванны. От пакета шин 1 отходят гибкие медные пакеты 3, которые через анодные шинки подключены к контакным головкам 4 стальных штырей, забитых в угольный анод.

Рис. 5. Схемы ошиновок алюминиевого элекролизера

Для уменьшения падения напряжения в ошиновке применяют сварные контактные соединения. Исключение составляют те места шинопровода, где по условиям технологии производства нужен легко разбираемый контакт.

Ошиновка по схеме, показанной на рис. 5, а, применяется на среднюю силу тока 60-70 кА; ошиновка по схеме, показанной на рис. 5, б, используется на электролизерах большей мощности.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Процессы протекающие при электролизе.

2. Основные требования к электролизу.

3. Достоинства, недостатки электролиза по сравнению с другими методами получения продукта в чистом виде.

4. Промышленные способы производства алюминия.

5. Какой процесс называется электролизом?

6. Источники питания и схемы для электролизных установок.

7. Почему при электролизе применяют шинопровод?

8. Как происходит регулирование напряжения в электролизерных установках?

9. Какие преимущества в схемах электроснабжения имеют преобразовательные агрегаты?

10. Почему при электролизе ванны включают в серии последовательно?