Выпрямитель является основным оборудованием электролитического алюминиевого завода. После ввода в эксплуатацию остановка больше не допускается. Данная статья посвящена применению быстродействующих предохранителей в выпрямительном оборудовании большой мощности в электролитической алюминиевой промышленности.
1 Введение
Быстродействующий предохранитель с высокими параметрами в основном используется для защиты мощного полупроводникового оборудования. Типичный полупроводниковый прибор этого типа представляет собой мощный выпрямитель, в котором для преобразования мощности переменного тока в постоянный используются диоды или тиристоры. Существует множество промышленных применений выпрямления большой мощности, и в данной статье упомянуты лишь некоторые из них.
2. Применение выпрямителей высокой мощности.
Электролиз алюминия Металлический алюминий в основном получают электролизом. Многие алюминиевые заводы в мире расширяют масштабы производства, чтобы повысить эффективность и удовлетворить рыночный спрос на алюминий. Процесс электролиза алюминия заключается в том, что оксид алюминия (Al2O3) подвергается электролитической реакции в электролизере с образованием алюминия и кислорода: 2 Al2O3+3C→4Al+3CO2.
Электролитическая ячейка представляет собой большой и неглубокий стальной резервуар со слоем углерода внутри. Различные электролизеры электрически соединены последовательно. В каждом электролизере постоянный ток течет в расплавленный глиноземный электролит через графитовый анод, затем вытекает через угольный катод, выстилающий электролизер, и поступает на анод следующего электролизера и так далее. Под действием электрического тока элемент кислорода в глиноземе отделяется и соединяется с углеродом в верхней части электролизера с образованием углекислого газа, а жидкий алюминий осаждается на дне электролизера.
Электролиз хлора Обычно хлор получают электролизом рассола, при этом одновременно производятся водород и каустическая сода. Для производства одной тонны хлора требуется около 4000 градусов электроэнергии. Постоянный ток процесса, необходимый для процесса электролиза хлора, составляет от 300-350кА, а требуемое постоянное напряжение может достигать 1000 В постоянного тока.
Дуговая печь постоянного тока Многие крупные современные сталелитейные заводы используют дуговые печи постоянного тока для плавки переработанного стального лома. Преимуществами использования дуговой печи постоянного тока являются большая производственная мощность, высокая эффективность производства и низкий уровень шума. Технологический ток электродуговой печи для выплавки чугуна и стали составляет около 100 кА, а напряжение обычно выше 1000 В постоянного тока. Процесс электролиза, как правило, является чистым, и непрерывный ток нагрузки равномерно течет через полупроводник и предохранитель. Применение электродуговых печей различно. Особенности процесса их производства обусловливают то, что ток нагрузки часто имеет серьезные импульсные составляющие, поэтому при выборе полупроводников и предохранителей требуется очень тщательный расчет и проверка.
Графитовая печь При производстве многих графитовых изделий, например электродов, также используется печь постоянного тока. Типичные параметры процесса: напряжение обычно не превышает 300 В, ток может достигать 160 кА. Выплавка других металлов. Технологические токи при производстве таких металлов, как медь, цинк, свинец, никель и кадмий, также необходимо генерировать с помощью процесса ректификации высокой мощности.
