Випрямляч є основним обладнанням електролізного алюмінієвого заводу. Після введення в експлуатацію вимикання більше не допускається. Ця стаття присвячена застосуванню швидких запобіжників у потужному випрямному обладнанні в електролітичній алюмінієвій промисловості.
1 Вступ
Високопараметричний швидкий запобіжник в основному використовується для захисту потужного напівпровідникового обладнання. Типовим напівпровідниковим пристроєм цього типу є потужний випрямляч, який використовує діоди або тиристори для перетворення змінного струму в постійний. Існує багато промислових застосувань потужного випрямлення, і в цій статті згадуються лише деякі з них.
2. Застосування потужних випрямлячів
Електроліз алюмінію Металевий алюміній отримують переважно електролізом. Багато алюмінієвих заводів у світі розширюють масштаби виробництва, щоб підвищити ефективність і задовольнити ринковий попит на алюміній. Процес електролізу алюмінію полягає в тому, що оксид алюмінію (Al2O3) вступає в електролітичну реакцію в електролітичній комірці з утворенням алюмінію та кисню: 2 Al2O3+3C→4Al+3CO2
Електролітична комірка являє собою великий і неглибокий сталевий резервуар з шаром вуглецю всередині. Різні електролізери електрично з’єднані послідовно. У кожній електролітичній комірці постійний струм надходить у розплавлений електроліт із оксиду алюмінію через графітовий анод, потім витікає через вугільний катод, що вистилає електролітичну комірку, і входить в анод наступної електролітичної комірки тощо. Під дією електричного струму елемент кисню в оксиді алюмінію відокремлюється і з'єднується з вуглецем у верхній частині електролізера з утворенням вуглекислого газу, а рідкий алюміній осідає на дні електролізера.
Електроліз хлору. Зазвичай хлор отримують електролізом розсолу, водень і їдкий натр утворюються одночасно. Для виробництва однієї тонни хлору потрібно близько 4000 градусів електрики. Постійний струм, необхідний для процесу електролізу хлору, становить 300-350 кА, а необхідна напруга постійного струму може досягати 1000 В постійного струму.
Електродугова піч постійного струму Багато великих сучасних металургійних заводів використовують електродугові печі постійного струму для плавлення переробленого сталевого брухту. Перевагами використання електродугової печі постійного струму є велика виробнича потужність, висока ефективність виробництва та низький рівень шуму. Технологічний струм електродугової печі для виплавки чавуну та сталі становить близько 100 кА, а напруга, як правило, перевищує 1000 В постійного струму. Процес електролізу, як правило, чистий, і безперервний струм навантаження постійно протікає через напівпровідник і запобіжник. Застосування електродугових печей різне. Характеристики процесу їх виробництва змушують струм навантаження часто мати серйозні імпульсні складові, тому при виборі напівпровідників і запобіжників потрібні дуже ретельні розрахунки та перевірка.
Графітова піч Для виробництва багатьох графітових виробів, наприклад електродів, також використовується піч постійного струму. Типові параметри процесу: напруга, як правило, не перевищує 300 В, а струм може досягати 160 кА. Плавка інших металів. Технологічні струми у виробництві таких металів, як мідь, цинк, свинець, нікель і кадмій, також повинні генеруватися за допомогою високопотужного процесу випрямлення.