Курсовая работа: Автоматизация процесса электролиза алюминия на примере ИркАЗ-РУСАЛ
Таблица 1.3
Технологические параметры
работы электролизеров
Наименование |
Ед.
изм.
|
Типичные для
обожженных
анодов
|
Лучшие для
Содерберга
|
Лучшие для
обожженных
анодов
|
Температура |
ОС
|
940-980 |
940 |
940 |
Междуполюсное
расстояние |
см |
4-6 |
5 |
4-5 |
Избыток AlF3
в Na3AlF6
|
масс% |
3-10 |
3-10 |
10-15 |
Криолитовое
отношение |
|
2.2-2.9 |
<2.6 |
<2.6 |
Концентрация
Al2O3
|
масс% |
2-8 |
2-8 |
2-4 |
Содержание СaF2
|
масс% |
2-8 |
2-8 |
4-6 |
Рабочее
напряжение |
В |
4-5 |
4.10 |
3.90 |
Падение
напряжения в аноде |
В |
0.3 |
0.46 |
0.30 |
Падение
напряжения в катоде |
В |
~0.4 |
~0.26 |
~0.25 |
Падение
напряжения в ошиновке |
B |
~0.2 |
~0.17 |
~0.19 |
Падение
напряжения в электролите |
В |
~1.3-1.8 |
~1.52 |
~1.51 |
Напряжение
разложения |
В |
~1.2* |
~1.2 |
~1.2 |
Перенапряжение |
В |
~0.5 |
~0.45 |
~0.45 |
Падение
напряжения вследствии анодных эффектов |
В |
~0.1 |
~0.04 |
~0.01 |
Плотность тока
(анодная) |
А/см2
|
0.7-1.2 |
0.67 |
0.7 |
Уровень
металла |
см |
14-40 |
20-40 |
20-25 |
1.5 Товарные
марки алюминия
Рассмотрим технологию
производства первичного алюминия, производство товарного продукта, ниже
приводим его краткий обзор. Он варьируется от первичного алюминия до
специальных сплавов, а легирующие добавки при производстве сплавов используются
для придания алюминию специфических физических свойств. Обычно посторонние
материалы оказывают вредное влияние на физические свойства, и поэтому они
должны быть удалены из используемого сырья. Легирующие добавки обычно вводятся
в виде высоко концентрированного алюминиевого сплава или чистого металла, что
обычно выполняется на стадии переплава.
1.5.1
Чистый алюминий
Металл, произведенный
непосредственно в электролизерах является относительно чистым (обычно он
содержит более 99.8% алюминия) и мягким. Его можно использовать в тех отраслях,
где механическая прочность не является критерием первостепенной важности.
Большинство примесей переходят в алюминий из сырья (глинозема, анодного
углерода и электролитных добавок), и в этом случае применительно к сырью
существуют такие требования, как отсутствие в нем элементов, влияющих на
дальнейшую обработку алюминия. Это особенно важно, когда алюминий прокатывается
в тонкую фольгу, или волочится для получения проволоки. В этих случаях наличие
примесей приводит к образованию включений, газовых пор и локальным изменениям
механических свойств. Кроме производства фольги и проволоки, другими
непосредственными способами обработки алюминия является листопрокат и
штамповка. Небольшая часть металла перерабатывается в мелкодисперсный порошок
для получения паст, используемых при покраске, для производства взрывчатых
веществ и в пиротехнике.
2.Рассмотрение технологического процесса с точки зрения
автоматизации.
Основное
оборудование
За процессом электролиза
алюминия следит система автоматизации процесса электролиза ТРОЛЛЬ.
Система автоматизации
процесса электролиза алюминия представляет собой комплекс
программно-технических средств. Названия ТРОЛЛЬ-5 и ТРОЛЛЬ-2000 относятся
соответственно к оборудованию и программному обеспечению последнего поколения
АСУ ТП электролиза алюминия фирмы ТоксСофт. Таким образом:
·
ТРОЛЛЬ-5 – блоки
управления электролизерами АСУ ТП электролиза;
·
ТРОЛЛЬ-2000 –
программное обеспечение АСУ ТП электролиза.
Разделение названий
оборудования и программного обеспечения вызвано тем, что программное
обеспечение ТРОЛЛЬ-2000 способно работать на всем спектре оборудования,
производимого фирмой ТоксСофт начиная с 1994 года. Более того, ПО ТРОЛЛЬ-2000
построено таким образом, что к его верхнему уровню можно подключить любое
оборудование распределенных централизованных систем автоматизации других
производителей.
В настоящее время фирмой
ТоксСофт установлено на разных заводах несколько поколении оборудования АСУ ТП
электролиза:
ТРОЛЛЬ-5 –
современная версия оборудования системы, установлено в Волгограде, Братске,
Иркутске .
Новое программное
обеспечение ТРОЛЛЬ-2000 может быть установлено на любой из перечисленных
систем, вне зависимости от оборудования и объема внедрения.
Основу аппаратного
обеспечения системы составляют блоки управления ТРОЛЛЬ-5, установленные в
корпусе электролиза. Группа БУ соединена между собой по коаксиальному кабелю.
Группы подключены по схеме «звезда» к концентратору сети корпуса (КСК),
представляющего собой оптоволоконный хаб сети ArcNet. К концентратору подключается также и Контроллер тока
и напряжения серии (КТНС), установленный на КПП, который производит замер и
раздачу по блокам управления значения тока серии.
Концентраторы сети
корпусов подключены по оптоволоконному кабелю к маршрутизатору системы ТРОЛЛЬ.
Маршрутизатор устанавливается в помещении пультовой АСУ ТП. Там же установлены
серверы системы: сервер реального времени (СРВ) и сервер базы данных (СБД). С
одной стороны, серверы получают информацию от маршрутизатора системы. С другой
стороны, серверы открывают доступ к данным из заводской сети. Любой компьютер,
подключенный к сети предприятия, может иметь доступ как к данным в реальном
времени (через СРВ), так и к накопленным данным, сводкам, отчетам (через СБД).
В базовую поставку
системы ТРОЛЛЬ входит следующие компоненты:
·
Блоки управления
ТРОЛЛЬ-5 – предназначены для управления двумя электролизерами, выполняют
автоматическое технологическое управление, оперативное управление с панели,
временное хранение и передачу информации по сети; устанавливаются в
непосредственной близости от подключаемых электролизеров.
·
Технологическая
сеть ArcNet – Технологическая сеть, предназначена для организации обмена
данными между блоками управления и программно-техническими средствами верхнего
уровня; физически представляет собой оптоволоконную сеть Arcnet, которая
обеспечивает передачу информации с гарантированным временем доступа и
отсутствие коллизий. По сравнению с предыдущими версиями системы не претерпела
значительных изменений за исключением того, что в качестве транспортного
протокола теперь используется протокол TCP/IP.
·
Контроллер тока и
напряжения серии – предназначен для измерения тока и напряжения серии, передает
данные по сети блокам управления нижнего уровня; устанавливается в помещении
КПП.
·
Сетевое
оборудование верхнего уровня – к сетевому оборудованию верхнего уровня
относятся концентраторы сети корпуса и маршрутизаторы (роутеры). Концентратор
сети корпуса объединяет оптоволоконные лучи технологической сети корпуса в
единый кабель. Маршрутизатор объединяет технологические сети корпусов в единую
технологическую сеть участка, цеха или завода и осуществляет маршрутизацию
пакетов данных, циркулирующих из сети верхнего уровня в технологическую и
обратно. В качестве маршрутизатора может выступать как специализированное
устройство, так и обычный компьютер с соответствующим программным обеспечением.
·
Сервер реального
времени – осуществляет сбор оперативной информации и предоставляет возможности
оперативного дистанционного управления. Организует совместную работу всех
компонентов системы.
Страницы: 1, 2, 3, 4
|