RU2641289C2 - Improved system of measurement and control of electric current for cell plants - Google Patents
Improved system of measurement and control of electric current for cell plants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641289C2 RU2641289C2 RU2015110618A RU2015110618A RU2641289C2 RU 2641289 C2 RU2641289 C2 RU 2641289C2 RU 2015110618 A RU2015110618 A RU 2015110618A RU 2015110618 A RU2015110618 A RU 2015110618A RU 2641289 C2 RU2641289 C2 RU 2641289C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ecm
- panel
- electric current
- cell
- electrodes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/06—Operating or servicing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
- C23F13/04—Controlling or regulating desired parameters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
- C23F13/06—Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
- C23F13/08—Electrodes specially adapted for inhibiting corrosion by cathodic protection; Manufacture thereof; Conducting electric current thereto
- C23F13/22—Monitoring arrangements therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/02—Process control or regulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
- C25D17/004—Sealing devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
- C25D21/12—Process control or regulation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к металлургическим системам, в особенности к электрометаллургическим системам, и к улучшению характеристик электролизера и/или электролизного цеха.The present invention relates to metallurgical systems, in particular to electrometallurgical systems, and to improving the characteristics of the electrolyzer and / or electrolysis shop.
В частности, настоящее изобретение может быть использовано для контроля в реальном времени над каждым катодом или анодом, являющимся частью электролизера для электролитического получения или электролитического рафинирования металлов, или другого электролизера с параллельными электродами.In particular, the present invention can be used for real-time monitoring of each cathode or anode that is part of an electrolytic cell for electrolytic production or electrolytic refining of metals, or another electrolytic cell with parallel electrodes.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Процессы извлечения металла, например, меди, часто содержат этапы электролитического получения или электролитического рафинирования. Данные этапы имеют преимущество, заключающееся в возможности контроля в реальном времени производительности каждой металлической пластины для получения оптимальной производительности цехов электролиза.The processes for recovering a metal, such as copper, often comprise the steps of electrolytic production or electrolytic refining. These steps have the advantage of real-time monitoring of the performance of each metal plate in order to obtain the optimum performance of the electrolysis shops.
В процессе электролиза может произойти короткое замыкание, если электроды не выровнены относительно друг друга, если из-за физических дефектов наращивание металла на поверхности происходит неравномерно, что, в частности, может быть результатом рабочих проблем, например, наличия примесей, катодных токов, превышающих допустимое значение, наличия частиц в электролите, повреждений электродов или отслаивания электролитического покрытия, которое затем соприкасается со смежным электродом. Кроме того, в случае плохого электрического контакта между анодами или катодами и их источниками тока может иметь место ситуация слабого тока, приводящая к снижению эффективности системы. В обоих случаях результатом может являться низкое качество продукта, или, как в случае электролитического рафинирования меди, невозможность достичь требуемой чистоты, причем результатом в данных случаях также может быть уменьшение коэффициента использования тока и энергии, что может снизить производительность цеха и увеличить затраты. В этом контексте контроль над током, проходящим через электроды каждого электролитического модуля, важен для улучшения процессов, продуктов и производительности систем, в которых используют вышеупомянутую процедуру.During the electrolysis, a short circuit may occur if the electrodes are not aligned with each other, if due to physical defects the metal build-up on the surface is uneven, which, in particular, may be the result of working problems, for example, the presence of impurities, cathodic currents exceeding the permissible value, the presence of particles in the electrolyte, damage to the electrodes, or peeling of the electrolytic coating, which then comes into contact with an adjacent electrode. In addition, in the case of poor electrical contact between the anodes or cathodes and their current sources, a low current situation may occur, leading to a decrease in the efficiency of the system. In both cases, the result may be a poor quality product, or, as in the case of electrolytic refining of copper, the inability to achieve the required purity, and the result in these cases may also be a decrease in the current and energy utilization, which can reduce the productivity of the workshop and increase costs. In this context, control of the current passing through the electrodes of each electrolytic module is important to improve the processes, products, and performance of systems that use the above procedure.
Проблема контроля каждого электролизера описана в патенте CL 44909 (J. Garcés Baron). В этом патенте описана система контроля электрического тока, проходящего через каждый катод, образующий набор электродов, причем данная система контроля содержит множество бесконтактных сенсоров электрического тока, соединенных со средствами обмена данными, при этом указанные средства обмена данными выполнены с возможностью поддержания связи с устройством управления и обработки данных, имеющим графический интерфейс пользователя. Такие бесконтактные сенсоры выполнены с возможностью измерения электрического тока, проходящего через электрод, путем измерения величины магнитной индукции, генерируемой этим проходящим током.The control problem of each cell is described in patent CL 44909 (J. Garcés Baron). This patent describes a control system for electric current passing through each cathode forming a set of electrodes, and this control system contains many non-contact electric current sensors connected to data exchange means, while said data exchange means are configured to communicate with the control device and data processing having a graphical user interface. Such proximity sensors are configured to measure the electric current passing through the electrode by measuring the magnitude of the magnetic induction generated by this passing current.
В патенте US7 445696 (Eugene You и другие) также описан принцип, на котором основана система сенсоров тока, применяемая в электролизерах для электролитического получения и электролитического рафинирования металлов, и теоретические способы компенсации магнитных полей, генерируемых соседними электродами. Однако, в этом патенте не описаны важные практические аспекты конструирования сенсорной панели, в том числе средства уплотнения панели, предотвращение электрических помех, практические аспекты калибровки, ограничения в отношении геометрии сенсорной панели, встраиваемой во многие системы электролизеров, и поддерживание такой панели в электролизере. В частности, наличие систем измерения тока, выполненных в соответствии с уровнем техники, может вызвать затруднения при извлечении или замене электрода в электролизере из-за того, что при опускании в электролизер электроды могут соударяться с сенсорной системой, вызывая ее повреждение и мешая эффективной загрузке электродов в электролизер. Ни в CL 44909, ни в US 7445696 не решена проблема затрудненного перемещения электродов в электролизере из-за наличия сенсорной системы или обеспечения наличия средств для защиты целостности сенсоров. Тюк для загрузки краном и мощные крюки для захвата электродов, используемые для поднятия катодов и анодов, могут сами по себе вызвать повреждение сенсорной системы. В документе US 7445969 также описаны способы ослабления помех от соседних электродов. Такая система не обеспечивает возможности надежного измерения электрического тока, проходящего через электрод, так как на практике «идеальные» теоретические сценарии происходят редко. Так, известный из уровня техники способ, основанный на теоретическом расчете, не учитывает дополнительный вклад, вносимый магнитным полем. Кроме того, известные из уровня техники решения не учитывают внешние воздействия, влияющие на измерение, например, температуру, которая влияет как на характеристики магнитных полей, так и на измеренный электрический ток.US7,445696 (Eugene You and others) also describes the principle on which the current sensor system used in electrolytic cells for electrolytic production and electrolytic refining of metals, and theoretical methods for compensating magnetic fields generated by adjacent electrodes are based. However, this patent does not describe important practical aspects of designing a touch panel, including means for sealing a panel, preventing electrical interference, practical aspects of calibration, limitations on the geometry of a touch panel embedded in many electrolysis systems, and maintaining such a panel in an electrolyzer. In particular, the presence of current measurement systems made in accordance with the prior art may cause difficulties in removing or replacing the electrode in the electrolyzer due to the fact that when lowering the electrodes, the electrodes can collide with the sensor system, causing damage and interfering with the effective loading of the electrodes into the cell. Neither in CL 44909, nor in US 7445696 solved the problem of the difficult movement of the electrodes in the cell due to the presence of a sensor system or the availability of means to protect the integrity of the sensors. The crane loading bale and powerful electrode hooks used to raise the cathodes and anodes can themselves cause damage to the sensor system. No. 7,445,969 also describes methods for attenuating interference from adjacent electrodes. Such a system does not provide the possibility of reliable measurement of the electric current passing through the electrode, since in practice “ideal” theoretical scenarios are rare. Thus, a method known from the prior art, based on a theoretical calculation, does not take into account the additional contribution made by the magnetic field. In addition, the solutions known from the prior art do not take into account external influences affecting the measurement, for example, temperature, which affects both the characteristics of magnetic fields and the measured electric current.
Кроме того, в электролизерах для электролитического получения или электролитического рафинирования металлов присутствуют очень жесткие условия. Это могут быть, например, химические условия, обычно характеризующиеся высокой кислотностью электролита, наличием капель кислотных паров и, возможно, галогенов, имеющихся в воздушном пространстве над электролитом. Такие чрезвычайные условия эксплуатации с частыми процессами извлечения и замены электродов создают большую вероятность повреждения сенсоров и создания сенсорами помех для перемещения электродов. Варианты, описанные в известных из уровня техники документах, не предусматривают устойчивость в отношении указанных условий, что в результате приводит к частым поломкам.In addition, in electrolytic cells for electrolytic production or electrolytic refining of metals, very severe conditions are present. This may be, for example, chemical conditions, usually characterized by a high acidity of the electrolyte, the presence of drops of acid vapor and, possibly, halogens present in the airspace above the electrolyte. Such extreme operating conditions with frequent processes of removing and replacing the electrodes create a greater likelihood of damage to the sensors and the creation of interference by the sensors to move the electrodes. The options described in the documents known from the prior art do not provide stability in relation to these conditions, which leads to frequent breakdowns.
Присутствующие над электролитом электролизера влага и условия, вызывающие химическую коррозию, требуют, чтобы сенсоры были полностью герметизированы внутри корпуса. Существует дополнительное ограничение, заключающееся в том, что во многих системах электролизеров панель, имеющая круглый профиль, не подходит для ее установки под электродными штангами из-за толщины ее профиля, препятствующей проходу электродов при опускании их в электролизер, и крюков для подъема электродов, поскольку их могут опускать под штанги, чтобы поднять электроды за их штанги. Таким образом, предпочтительно наличие некруглых профилей, поскольку их больше используют на практике и они позволяют расположить сенсоры ближе к штангам, что увеличивает точность показаний сенсоров. Решения, известные из уровня техники, эту проблему не затрагивают.Moisture and chemical corrosion conditions present above the electrolyte electrolyzer require that the sensors be completely sealed inside the housing. There is an additional limitation that in many electrolytic cell systems, a panel having a round profile is not suitable for its installation under the electrode rods because of the thickness of its profile, which prevents the passage of electrodes when lowering them into the cell, and hooks for raising the electrodes, since they can be lowered under the rods to raise the electrodes by their rods. Thus, it is preferable to have non-circular profiles, since they are more used in practice and they allow you to position the sensors closer to the rods, which increases the accuracy of the sensor readings. Solutions known in the art do not affect this problem.
Кроме того, не существует четко определенного уровня техники в отношении способа герметизации некруглого поперечного сечения некруглых профильных труб, подходящего для такого применения. Стандартные способы, известные из уровня техники, например, использование фланцев и резьбовых заглушек, в случае некруглого профиля применить невозможно с точки зрения геометрии. Способы внутренней герметизации, например, с использованием уплотнительных колец, на практике неприменимы из-за изгибов малого радиуса, которые могут присутствовать на углу или углах некруглых профильных труб. Заявитель пытался применить склеивание, эпоксидную смолу и присоединение заглушки в торцевой части трубы, но эти попытки оказались неудачными в связи с различиями в тепловом расширении связующего материала и трубчатого корпуса.In addition, there is no clearly defined prior art regarding a method for sealing a non-circular cross section of non-circular shaped tubes suitable for such an application. Standard methods known from the prior art, for example, the use of flanges and threaded plugs, in the case of a non-circular profile, it is impossible to apply from the point of view of geometry. Internal sealing methods, for example, using o-rings, are not practical in practice due to bends of small radius that may be present at the corner or corners of non-circular shaped pipes. The applicant tried to apply bonding, epoxy, and a plug at the end of the pipe, but these attempts failed due to differences in the thermal expansion of the binder and the tubular body.
Что касается работы в цехах электролиза, то управление циклами снятия металла (также известными как циклы удаления металла) в цехах для электролитического получения или электролитического рафинирования металлов обычно осуществляют, используя письменное расписание или расписание, управляемое ЭВМ, чтобы определить, в каких электролизерах, и в какое время необходимо выполнить снятие. Такие системы неизбежно основаны на бумажных документах или вводимых вручную компьютерных записях о том, когда необходимо осуществлять снятие в электролизерах. Чтобы точно определить коэффициент использования тока, желательно знать точный период времени осаждения в отдельных электролизерах. Для этого необходимо наличие разработанных по заказу систем программного обеспечения и точных записей операторов, что обеспечит корректность данных. Это важно также тогда, когда изменяют текущие настройки в электролизном цеху, чтобы определить и отрегулировать время осаждения в соответствии с прошедшими ампер-часами, но это требует дополнительных расчетов для каждого электролизера. Кроме того, ошибки оператора, например, при неправильной записи данных и отсутствии снятия из электролизеров в приемлемые периоды времени, приводят к возникновению несоответствующих значений веса катодов, плохой структуры, коротких замыканий, поврежденных анодов и пониженных коэффициентов использования тока.With regard to work in electrolysis workshops, the management of metal removal cycles (also known as metal removal cycles) in workshops for the electrolytic production or electrolytic refining of metals is usually carried out using a written schedule or a computer-controlled schedule to determine which electrolytic cells and what time it is necessary to carry out withdrawal. Such systems are inevitably based on paper documents or manually entered computer records about when it is necessary to carry out removal in electrolyzers. In order to accurately determine the current utilization factor, it is desirable to know the exact period of deposition time in individual electrolyzers. This requires the availability of custom-designed software systems and accurate operator records, which will ensure the correctness of the data. It is also important when changing the current settings in the electrolysis shop to determine and adjust the deposition time in accordance with the past ampere-hours, but this requires additional calculations for each cell. In addition, operator errors, for example, in the case of incorrect data recording and the absence of removal from the electrolytic cells at acceptable periods of time, lead to the appearance of inappropriate values of the cathode weight, poor structure, short circuits, damaged anodes and reduced current utilization factors.
При наличии в цехах автоматических кранов они могут быть выполнены с возможностью записи точного времени снятия из электролизеров, однако такие системы имеют большую стоимость, и большая часть электролизных цехов не оснащена такими кранами.If there are automatic cranes in the workshops, they can be made with the ability to record the exact time of removal from the electrolytic cells, however, such systems have a high cost, and most of the electrolysis shops are not equipped with such cranes.
Таким образом, изобретение, описанное в настоящей заявке, предназначено для устранения одной или нескольких вышеупомянутых проблем уровня техники путем достоверного измерения тока, что позволяет оптимизировать соответствующие процессы посредством надежного аппаратного решения.Thus, the invention described in this application is intended to eliminate one or more of the aforementioned problems of the prior art by reliable measurement of current, which allows to optimize the corresponding processes through reliable hardware solutions.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям металлургических систем, в частности электрометаллургических систем, относящимся к улучшению характеристик электролизера и/или электролизного цеха путем улучшения одной или большего количества следующих характеристик указанных систем: функциональности, адаптивности, управляемости или интерфейса пользователя, причем ключевым фактором является управление электрическим током, то есть его измерение и контроль.The present invention relates to improvements in metallurgical systems, in particular electrometallurgical systems, related to improving the characteristics of the electrolyzer and / or electrolysis shop by improving one or more of the following characteristics of these systems: functionality, adaptability, controllability or user interface, the key factor is the control of electric current , that is, its measurement and control.
Настоящее изобретение относится к системе управления электрическим током (ЕСМ), содержащей по меньшей мере один электролизер, имеющий по меньшей мере два электрода, находящихся в контакте с электролитической средой, множество сенсорных средств для измерения тока, проходящего через один или более электродов, причем указанные сенсорные средства расположены по меньшей мере в одной панели ЕСМ, установленной в одном или более работающих электролизерах, поддерживающие средства для поддержания по меньшей мере одной панели ЕСМ в каждом электролизере, причем поддерживающие средства предназначены для предотвращения нарушения нормальных перемещений электродов и повреждения панели ЕСМ.The present invention relates to an electric current management system (ECM) comprising at least one electrolyzer having at least two electrodes in contact with an electrolytic medium, a plurality of sensor means for measuring current passing through one or more electrodes, said sensor the means are located in at least one ECM panel installed in one or more operating electrolyzers, supporting means for maintaining at least one ECM panel in each electric oliser, and the supporting means are designed to prevent disruption of normal electrode movements and damage to the ECM panel.
Таким образом, изобретение относится к системе для усовершенствования контроля в реальном времени электрического тока, проходящего через каждый из множества отдельных катодов или анодов, образующих электролизер. В этом контексте данное изобретение также предлагает усовершенствования различных систем измерения электрического тока, измеряющих электрический ток, проходящий через электрод или множество электродов внутри электролизера. Указанные усовершенствования содержат средства минимизации воздействий на измерение тока переменных нескольких типов, например, электромагнитных помех, геометрии электролизера и конфигурации контакта, чтобы обеспечить достоверную аппроксимацию тока, проходящего через каждый электрод. Кроме того, вышеупомянутые усовершенствования относятся к повышению функциональности, адаптивности и управляемости устройства, обеспечивая полную модернизацию металлургических систем, при которой важно обеспечить надежную аппроксимацию электрического тока, проходящего через электроды. Следовательно, данное изобретение может быть использовано в частности для контроля в реальном времени над каждым катодом или анодом, содержащемся в электролизере для электролитического получения или электролитического рафинирования металлов, или другого электролизера с параллельными электродами.Thus, the invention relates to a system for improving real-time monitoring of an electric current passing through each of a plurality of individual cathodes or anodes forming an electrolyzer. In this context, the present invention also provides improvements to various electric current measuring systems measuring electric current passing through an electrode or a plurality of electrodes inside an electrolyzer. These improvements include means to minimize the effects on the measurement of current of several types of variables, for example, electromagnetic interference, electrolyzer geometry and contact configuration, to ensure reliable approximation of the current passing through each electrode. In addition, the aforementioned improvements relate to increasing the functionality, adaptability and controllability of the device, providing a complete modernization of metallurgical systems, in which it is important to ensure a reliable approximation of the electric current passing through the electrodes. Therefore, this invention can be used in particular for real-time monitoring of each cathode or anode contained in an electrolytic cell for electrolytic production or electrolytic refining of metals, or another electrolytic cell with parallel electrodes.
Как указано выше, настоящее изобретение в частности относится к усовершенствованию систем, ключевым фактором в которых является управление электрическим током (ЕСМ). В этом контексте изобретение наличие надежной оптимизированной системы измерения в реальном времени электрического тока и/или обеспечивает модернизацию существующих измерительных устройств. Это объясняет адаптивность изобретения, согласно которому предложены решения, широко адаптируемые для различных используемых, разрабатываемых, изготавливаемых и/или еще не сконструированных систем и устройств.As indicated above, the present invention in particular relates to the improvement of systems where a key factor is electric current control (ECM). In this context, the invention the availability of a reliable optimized system for measuring real-time electric current and / or provides for the modernization of existing measuring devices. This explains the adaptability of the invention, according to which solutions are widely adapted for various systems, devices, devices, devices used, developed, manufactured and / or not yet designed.
С учетом вышеизложенного система согласно изобретению содержит множество сенсорных средств для измерения тока, предпочтительно соответствующих сенсорам на эффекте Холла. Эти сенсоры расположены на сенсорной панели, или панели управления током электрода, которая может содержать средства для обработки и улучшения измеренных значений тока, в частности средства для минимизации влияний фоновых магнитных полей на измерение тока. Кроме того, в одном из вариантов осуществления изобретения такие сенсоры выполнены с возможностью обмена данными с центральными модулями, предпочтительно соответствующими по меньшей мере одному модулю предварительной обработки, причем указанные модули предварительной обработки выполнены с возможностью обмена данными с главным модулем контроллера, который в свою очередь выполнен с возможностью обмена данными с центральным серверным модулем, содержащим интерфейс пользователя. Указанные ниже модули и любые другие типы устройств, используемые для обработки, контроля и визуализации данных, именуются соответственно центральными модулями и устройствами отображения.In view of the foregoing, the system according to the invention comprises a plurality of sensing means for measuring current, preferably corresponding to Hall effect sensors. These sensors are located on the touch panel, or electrode current control panel, which may contain means for processing and improving the measured current values, in particular, means for minimizing the effects of background magnetic fields on the current measurement. In addition, in one embodiment of the invention, such sensors are capable of exchanging data with central modules, preferably corresponding to at least one preprocessing module, said preprocessing modules being configured to communicate with a main controller module, which in turn is configured with the ability to exchange data with a central server module containing a user interface. The following modules and any other types of devices used to process, control and visualize data are referred to as central modules and display devices, respectively.
Настоящее изобретение также относится к способу, обеспечивающему возможность более точного измерения тока и управления током каждого электрода (катода или анода) в электролизере путем использования ферромагнитного устройства с двух сторон сенсоров для канализации магнитного потока, чтобы обеспечить направление и концентрацию влияния магнитных полей на сенсорные средства.The present invention also relates to a method for more accurately measuring the current and controlling the current of each electrode (cathode or anode) in an electrolyzer by using a ferromagnetic device on both sides of the sensors to channel magnetic flux to provide direction and concentration of the influence of magnetic fields on the sensor means.
Изобретение также относится к способу герметизации полой панели с использованием узла торцевого уплотнения, содержащего опорную пластину, прокладку, торцевую заглушку и крепежные средства. После сборки узел обеспечивает сжатие гибкого уплотнения (прокладки) между торцевой заглушкой и опорной пластиной в результате затяжки креплений, проходящих от торцевой заглушки через прокладку и торцевую заглушку.The invention also relates to a method for sealing a hollow panel using a mechanical seal assembly comprising a support plate, a gasket, an end cap and fasteners. After assembly, the assembly compresses the flexible seal (gasket) between the end cap and the support plate as a result of tightening the fasteners passing from the end cap through the gasket and end cap.
Предпочтительно, торцевая заглушка может иметь резьбовые отверстия под указанные крепления, гайки или другие крепежные средства.Preferably, the end cap may have threaded holes for said fasteners, nuts, or other fasteners.
Изобретение также относится к системе ЕСМ, имеющей средства для детектирования циклов снятия металла, чтобы усовершенствовать управление электролизным цехом. Циклы снятия могут быть определены путем распознавания шаблонов, поскольку снятие в каждом электролизном цеху соответствует некоторому определенному шаблону подъема электродов. Поскольку система измеряет ток в каждом электроде, она может детектировать положение одновременно поднимаемых электродов и сравнивать их с шаблоном, заранее запрограммированным для электролизного цеха.The invention also relates to an ECM system having means for detecting metal removal cycles in order to improve control of the electrolysis shop. The removal cycles can be determined by pattern recognition, since the removal in each electrolysis workshop corresponds to a certain specific electrode lifting pattern. Since the system measures the current in each electrode, it can detect the position of the simultaneously raised electrodes and compare them with a template pre-programmed for the electrolysis shop.
Предпочтительно, в системе ЕСМ предусмотрено специфическое расположение одного или более сенсоров для автоматического детектирования смещения электродов и соответствующая корректировка расчетов электрического тока.Preferably, the ECM system provides a specific arrangement of one or more sensors for automatically detecting the displacement of the electrodes and the corresponding adjustment of the calculation of the electric current.
Предпочтительно, система ЕСМ предназначена для работы с двухконтактной системой, содержащей по меньшей мере одну шину для выравнивания потенциалов, предназначенную для улучшения распределения тока по длине электролизера.Preferably, the ECM system is designed to operate with a two-contact system containing at least one potential equalization bus, designed to improve the current distribution along the length of the cell.
Предпочтительно, система ЕСМ выполнена с возможностью контроля напряжения каждого отдельного электролизера.Preferably, the ECM system is configured to control the voltage of each individual cell.
Предпочтительно, система ЕСМ содержит систему контроля для прогнозирования условий плохого контакта и/или короткого замыкания.Preferably, the ECM system comprises a monitoring system for predicting conditions of poor contact and / or short circuit.
Предпочтительно, система ЕСМ выполнена с возможностью автоматической корректировки текущих пороговых величин в соответствии с реальными условиями в электролизере для предотвращения ложной индикации короткого замыкания и плохих контактов.Preferably, the ECM system is configured to automatically adjust the current threshold values in accordance with actual conditions in the cell to prevent false indication of a short circuit and poor contacts.
Также, система ЕСМ предпочтительно содержит средства установления приоритета технического обслуживания и ремонта коротких замыканий и плохих контактов, например, в соответствии с возрастом и серьезностью коротких замыканий.Also, the ECM system preferably comprises means for prioritizing maintenance and repair of short circuits and poor contacts, for example, in accordance with the age and severity of the short circuits.
Предпочтительно, поддерживающие средства для панели ЕСМ содержат защитные средства, которые могут представлять собой дефлектор.Preferably, the supporting means for the ECM panel contain protective means, which may be a deflector.
Дефлектор выполняет две задачи: предотвращение повреждения панели ЕСМ в результате извлечения/замены электрода и направление электродов в правильное положение.The deflector performs two tasks: preventing damage to the ECM panel due to removal / replacement of the electrode and the direction of the electrodes in the correct position.
В альтернативном варианте осуществления изобретения поддерживающие средства для панели ЕСМ представляют собой шарнирные поддерживающие средства, расположенные на верхней части электролизера.In an alternative embodiment of the invention, the supporting means for the ECM panel are hinged supporting means located on the upper part of the cell.
Шарнирные поддерживающие средства обеспечивают возможность поворота панели ЕСМ за пределы траектории электродов при выполнении снятия или при замене электродов в электролизере. В одном варианте осуществления изобретения шарнирная система выполнена с возможностью обеспечения поворота панели над контактной шиной электролизера и ее позиционирования возле штанг в смежном электролизере для выполнения измерений в смежном электролизере.Hinged support means provide the ability to rotate the ECM panel beyond the path of the electrodes when performing removal or when replacing electrodes in the cell. In one embodiment of the invention, the hinge system is configured to rotate the panel above the electrolyzer contact rail and position it near the rods in the adjacent electrolytic cell to perform measurements in the adjacent electrolytic cell.
Также, шарнирные поддерживающие средства предпочтительно могут быть выполнены с возможностью крепления к любым имеющимся элементам электролизера, в том числе к фурнитуре электролизера, стенкам электролизера или контактной шине (1ССВ) между электролизерами.Also, the hinged support means can preferably be made with the possibility of fastening to any available elements of the electrolyzer, including the accessories of the electrolyzer, the walls of the cell or the contact bus (1CCB) between the cells.
Поддерживающие средства для панели ЕСМ предпочтительно предназначены для установки в ходе модернизации на существующих электролизерах. В альтернативном варианте поддерживающие средства представляют собой жесткое крепление фурнитуры электролизера.Supporting means for the ECM panel are preferably designed to be installed during modernization on existing cells. In an alternative embodiment, the supporting means is a rigid fastening of the accessories of the electrolyzer.
В альтернативном варианте осуществления изобретения поддерживающие средства для панели ЕСМ могут быть прикреплены к вентиляционным колпакам катода, расположенным с упором на верхнюю часть электролизеров, или к щиткам, которые могут быть прикреплены к боковой части указанных колпаков. В данном варианте осуществления изобретения панель или панели ЕСМ выполнены с возможностью подъема из электролизера вместе с вентиляционными колпаками при выполнении операции снятия в электролизере.In an alternative embodiment of the invention, the supporting means for the ECM panel can be attached to the cathode ventilation caps located with emphasis on the upper part of the electrolytic cells, or to shields that can be attached to the side part of said caps. In this embodiment, the ECM panel or panels are configured to be lifted out of the electrolyser together with the ventilation caps during the removal operation in the electrolyzer.
Предпочтительно, система ЕСМ содержит контроллеры для перенаправления информации из панелей ЕСМ на центральный сервер.Preferably, the ECM system comprises controllers for redirecting information from the ECM panels to a central server.
Также, каждый контроллер предпочтительно выполнен с возможностью поддержания связи с одной или более панелей ЕСМ.Also, each controller is preferably configured to communicate with one or more ECM panels.
Система ЕСМ предпочтительно содержит дополнительные сенсоры для контроля других параметров, включая, но не ограничиваясь этим, pH, концентрацию электролитической среды и температуру.The ECM system preferably contains additional sensors to monitor other parameters, including, but not limited to, pH, electrolytic concentration, and temperature.
Предпочтительно, система ЕСМ выполнена с возможностью расчета общей производительности электролизера в относительно различных контролируемых параметров.Preferably, the ECM system is configured to calculate the overall performance of the electrolyzer in a relatively different monitored parameters.
Предпочтительно, панель ЕСМ выполнена из одного или более металлических или неметаллических материалов. Если панель ЕСМ выполнена из металлического материала, то предпочтительно панель ЕСМ также содержит покрытие из изоляционного материала. Изоляционный материал предназначен для безопасного перемещения панели в цеху электролиза, а также для предотвращения нежелательных коротких замыканий при установке панели.Preferably, the ECM panel is made of one or more metallic or non-metallic materials. If the ECM panel is made of a metal material, preferably the ECM panel also contains a coating of insulating material. Insulation material is intended for safe movement of the panel in the electrolysis workshop, as well as to prevent unwanted short circuits when installing the panel.
Предпочтительно, система ЕСМ содержит систему слежения за электродом.Preferably, the ECM system comprises an electrode tracking system.
Система слежения помогает оператору отслеживать эффективность наращивания металла на определенном электроде электролизера в процессе снятия, оценки качества, взвешивания и определения коэффициента использования тока, что позволяет выявить соответствующие проблемы с конкретными катодными основами, электролизерами и положениями катодов в электролизере. Также, система слежения за электродом предпочтительно содержит, без ограничения этим, метки радиочастотной идентификации (RFID-метки).A tracking system helps the operator to monitor the effectiveness of metal buildup on a specific electrode of the electrolyzer during the removal, quality assessment, weighing and determination of the current utilization coefficient, which allows to identify the corresponding problems with specific cathode bases, electrolytic cells and the positions of the cathodes in the electrolyzer. Also, the electrode tracking system preferably includes, without limitation, radio frequency identification tags (RFID tags).
Кроме того, система слежения предпочтительно обеспечивает возможность визуального определения состояния. Визуальное определение состояния может быть использовано в дополнение к электронному состоянию, чтобы обеспечить возможность для оператора в цеху немедленно определить состояние электрода, например, по цвету светодиода (норма, сильный ток, слабый ток).In addition, the tracking system preferably provides the ability to visually determine the status. Visual determination of the state can be used in addition to the electronic state to provide an opportunity for the operator in the workshop to immediately determine the state of the electrode, for example, by the color of the LED (normal, high current, low current).
Предпочтительно, система ЕСМ содержит энергосберегающие элементы, причем в течение временных интервалов между последовательными показаниями сенсоров часть электронной схемы может быть отключена или переключена в режим малого энергопотребления, благодаря чему в любое время во всей панели в режиме полной нагрузки работает только один сенсор, что обеспечивает снижение требований как к пиковой, так и к средней мощности.Preferably, the ECM system contains energy-saving elements, and during the time intervals between consecutive readings of the sensors, part of the electronic circuit can be turned off or switched to low power mode, due to which, at any time, only one sensor operates in the entire panel in full load mode, which reduces requirements for both peak and average power.
Предпочтительно, система ЕСМ содержит систему аварийной сигнализации. Предпочтительно, система аварийной сигнализации выполнена с возможностью автоматического срабатывания при детектировании неисправности в работе.Preferably, the ECM system includes an alarm system. Preferably, the alarm system is configured to automatically trigger upon detection of a malfunction.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Другие аспекты изобретения будут лучше поняты из нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов его осуществления, которые приведены только в качестве примера и со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:Other aspects of the invention will be better understood from the following detailed description of preferred embodiments thereof, which are given by way of example only and with reference to the accompanying drawings, in which:
на фиг. 1 показана схема электролизера, содержащего основные устройства, согласно одному из вариантов осуществления изобретения;in FIG. 1 shows a diagram of an electrolytic cell comprising basic devices according to one embodiment of the invention;
на фиг. 2 схематически показан вид электролизера, на котором показана панель ЕСМ согласно одному из вариантов осуществления изобретения;in FIG. 2 is a schematic view of a cell showing an ECM panel according to one embodiment of the invention;
на фиг. 3 схематически показан вид в перспективе панели ЕСМ, защищенной посредством дефлектора, согласно одному из вариантов осуществления изобретения;in FIG. 3 is a schematic perspective view of an ECM panel protected by a deflector according to one embodiment of the invention;
на фиг. 4 схематически показан вид в поперечном разрезе дефлектора, показанного на фиг. 3;in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the deflector shown in FIG. 3;
на фиг. 5 в разобранном виде показан узел торцевого уплотнения на одном конце панели ЕСМ согласно одному из вариантов осуществления изобретения;in FIG. 5 shows an exploded view of a mechanical seal assembly at one end of an ECM panel according to one embodiment of the invention;
на фиг. 6 схематически показан вид в перспективе выполненной с возможностью поворота панели ЕСМ, установленной на верхнюю часть двух смежных электролизеров, согласно одному из вариантов осуществления изобретения;in FIG. 6 is a schematic perspective view of a pivotable ECM panel mounted on top of two adjacent electrolyzers, according to one embodiment of the invention;
на фиг. 7 схематически показан вид первого варианта осуществления поддерживающих средств панели ЕСМ;in FIG. 7 is a schematic view of a first embodiment of ECM panel support means;
на фиг. 8 схематически показан детальный вид в поперечном разрезе поддерживающих средств, показанных на фиг. 7;in FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the supporting means shown in FIG. 7;
на фиг. 9 схематически показан детальный вид в поперечном разрезе второго варианта осуществления поддерживающих средств панели ЕСМ;in FIG. 9 schematically shows a detailed cross-sectional view of a second embodiment of ECM panel support means;
на фиг. 10 схематически показан детальный вид третьего варианта осуществления поддерживающих средств панели ЕСМ;in FIG. 10 schematically shows a detailed view of a third embodiment of supporting means of an ECM panel;
на фиг 11 схематически показан вид варианта осуществления изобретения, на котором показано канализирующее устройство или система измерения тока электрода, установленная над катодной или анодной штангой;FIG. 11 is a schematic view of an embodiment of the invention showing a channeling device or electrode current measuring system mounted above a cathode or anode rod;
на фиг. 12 схематически показан вид варианта осуществления изобретения, на котором показано канализирующее устройство или устройство измерения тока электрода, установленное над катодной или анодной штангой и над анодной или катодной пластиной, причем сеть представляет собой контур, используемый для компьютерного моделирования;in FIG. 12 is a schematic view of an embodiment of the invention showing a channeling device or electrode current measuring device mounted above a cathode or anode rod and above an anode or cathode plate, the network being a circuit used for computer simulation;
на фиг. 13 схематически показан вид группы катодов или анодов с канализирующим устройством или устройством для измерения тока электрода согласно варианту осуществления изобретения, причем сеть представляет собой контур, используемый для компьютерного моделирования.in FIG. 13 is a schematic view of a group of cathodes or anodes with a channeling device or device for measuring electrode current according to an embodiment of the invention, the network being a circuit used for computer simulation.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Как показано на фиг. 1, в одном варианте осуществления изобретение содержит электролизер (1), содержащий множество катодов (4) и анодов (3) в электролитической среде, расположенных поочередно относительно друг друга. В данном изобретении катоды (4) и аноды (3) представляют собой расположенные параллельно друг другу пластины. Вблизи каждой пластины, предпочтительно вблизи каждой катодной пластины, на сенсорной панели (2) или панели ЕСМ установлены сенсорные средства (5). Такая сенсорная панель, представляющая собой часть системы ЕСМ согласно изобретению, расположена вблизи выходной (или входной) токоведущей шины из катодной пластины (или в анодную пластину). Такая сенсорная панель и такие сенсорные средства не должны находиться в непосредственном контакте с электродами. Кроме того, панель (2) ЕСМ может быть расположена в одном из многих других мест электролизера (1), например, в стенке электролизера, в электролизере (как показано на фиг. 2-10), в верхней фурнитуре электролизера или изоляторах, или может быть прикреплена к электродам или другим элементам. Геометрия сенсорной панели, в особенности ее корпуса, может иметь различную форму, например, полый профиль прямоугольного сечения (RHS), длина которого приблизительно равна длине электролизера, форму трубы или другую форму. В одном варианте осуществления изобретения сенсорная панель может быть расположена в электролизере с использованием одного из следующих возможных поддерживающих средств, как показано на фиг. 6-10.As shown in FIG. 1, in one embodiment, the invention comprises an electrolytic cell (1) comprising a plurality of cathodes (4) and anodes (3) in an electrolytic medium arranged alternately relative to each other. In the present invention, the cathodes (4) and anodes (3) are plates arranged parallel to each other. Near each plate, preferably near each cathode plate, sensory devices (5) are mounted on the touch panel (2) or on the ECM. Such a touch panel, which is part of the ECM system according to the invention, is located near the output (or input) current-carrying bus from the cathode plate (or into the anode plate). Such a touch panel and such touch means should not be in direct contact with the electrodes. In addition, the ECM panel (2) can be located in one of many other places in the cell (1), for example, in the wall of the cell, in the cell (as shown in FIGS. 2-10), in the upper accessories of the cell or insulators, or it can be attached to electrodes or other elements. The geometry of the touch panel, in particular its housing, can have a different shape, for example, a hollow rectangular section profile (RHS), the length of which is approximately equal to the length of the cell, the shape of the pipe or other shape. In one embodiment of the invention, the touch panel may be located in the cell using one of the following possible supporting means, as shown in FIG. 6-10.
- С использованием крюков, прикрепленных к панели посредством кабельных хомутов из нержавеющей стали или пластика, прикрепленных над стенкой электролизера под контактной шиной между электролизерами, крышкой между электролизерами или фурнитурой между электролизерами. Чтобы предотвратить перемещение крюков, они могут быть приклеены. Для этого может быть выполнено снятие крышки или фурнитуры электролизера для обеспечения возможности прохода крюков под ними.- Using hooks attached to the panel using stainless steel or plastic cable ties mounted over the wall of the cell under the contact rail between the cells, the lid between the cells or the fittings between the cells. To prevent the hooks from moving, they can be glued. For this, the cover or accessories of the electrolyzer can be removed to allow hooks to pass under them.
- С использованием кронштейнов специальной формы, приклеенных к внутренней поверхности электролизера, что обеспечивает возможность снятия или замены корпуса сенсора без необходимости замены опорных кронштейнов. Кроме того, кронштейны могут быть привинчены к стенке, крышке или верхнему изоляционному модулю электролизера или к другим компонентам оборудования верхней части электролизера.- Using brackets of a special shape glued to the inner surface of the electrolyzer, which makes it possible to remove or replace the sensor housing without the need to replace the support brackets. In addition, the brackets can be screwed to the wall, cover or upper insulation module of the cell or to other components of the equipment of the upper part of the cell.
- Крюки или кронштейны могут быть изготовлены из нержавеющей стали, пластика, алюминия или другого подходящего материала.- Hooks or brackets may be made of stainless steel, plastic, aluminum or other suitable material.
- Электролизеры могут быть заменены или изготовлены новые электролизеры с поддерживающими средствами, например, с особым выступом, шпоночной канавкой или держателем, обеспечивающими встроенные поддержку и возможность позиционирования. Данная конструкция решает проблемы, существующие в уровне техники, так как она исключает вероятность прямого соударения панели ЕСМ с электродами, тюком крана или другими механическими предметами при их установке в электролизер или удалении из него.- Electrolyzers can be replaced or new electrolyzers manufactured with supporting means, for example, with a special protrusion, keyway or holder, providing built-in support and positioning capabilities. This design solves the problems existing in the prior art, as it eliminates the possibility of a direct impact of the ECM panel with electrodes, a bale of a crane or other mechanical objects when they are installed in or removed from the cell.
- Наличие данных узлов обеспечивает преимущества в сравнении с уровнем техники, так как такая конструкция:- The presence of these nodes provides advantages in comparison with the prior art, since such a design:
- позволяет уменьшить ударную нагрузку, которую необходимо выдерживать вспомогательным деталям электролизера;- allows to reduce the shock load, which must be maintained by the auxiliary parts of the cell;
- облегчает работу оператора при установке электродов в электролизер;- facilitates the work of the operator when installing electrodes in the cell;
- позволяет устанавливать панель ближе к электродным штангам, повышая точность системы;- allows you to install the panel closer to the electrode rods, increasing the accuracy of the system;
- может быть установлена с минимальным временем простоя электролизера.- can be installed with minimal downtime of the electrolyzer.
Все варианты осуществления вышеуказанных технологий крепления были разработаны для предотвращения повреждения сенсорных устройств, установленных в панели ЕСМ.All embodiments of the above mounting technologies have been designed to prevent damage to the sensor devices installed in the ECM.
Поддерживающие кронштейны были разработаны для обеспечения возможности жесткого крепления панели ЕСМ к электролизеру. Такая конструкция обеспечивает физическую прочность, достаточную для защиты от механических воздействий, связанных с перемещением электродов в электролизер и из электролизера, в то же время обеспечивает сохранение узкого профиля, чтобы избежать ограничений в отношении установки и извлечения электродов. Ключевыми элементами конструкции поддерживающих кронштейнов являются средства поддержания расположения сенсоров на одной линии относительно друг друга в панели и поддержания заданных положений электродов. Этого достигают посредством фрикционного соединения между поддерживающими кронштейнами и панели ЕСМ. Некоторые варианты осуществления изобретения также содержат установку дефлекторов, используемых для защиты панели от физического повреждения и для помощи операторам при позиционировании электродов.The support brackets were designed to allow the ECM panel to be firmly fixed to the cell. This design provides physical strength sufficient to protect against mechanical stresses associated with the movement of the electrodes into and out of the cell, while at the same time preserving a narrow profile in order to avoid restrictions on the installation and removal of the electrodes. The key design elements of the supporting brackets are means for maintaining the position of the sensors in one line relative to each other in the panel and maintaining the given positions of the electrodes. This is achieved by means of a frictional connection between the support brackets and the ECM. Some embodiments of the invention also include the installation of deflectors used to protect the panel from physical damage and to assist operators in positioning the electrodes.
Как показано на фиг. 1, в предпочтительном варианте осуществления изобретения сенсоры (5) соединены с модулями (6) предварительной обработки данных, чтобы улучшить качество сигнала и облегчить его считывание и интерпретацию в последующих модулях системы, причем модуль (6) предварительной обработки предпочтительно представляет собой микропроцессорный модуль. В этом случае каждый отдельный сенсорный модуль (содержащий один или несколько сенсорных устройств (5) и модуль (6) предварительной обработки) может поддерживать связь непосредственно с центральным серверным модулем. Однако предпочтительным является наличие на одной сенсорной панели отдельных сенсоров, передающих данные в имеющийся на этой панели единственный главный контроллер. В этом случае главный контроллер (7) может передавать все данные от панели в центральный серверный модуль (9). Если для связи с центральным серверным модулем (9) используют беспроводную связь (например, Wi-Fi), то это уменьшает число довольно дорогих беспроводных интерфейсов приблизительно в 60 раз. Для получения преимуществ относительно затрат в главном контроллере (7) также могут быть расположены другие детали совместно используемых схем сенсоров, например, регуляторы напряжения. Наконец, в предпочтительном варианте осуществления изобретения в цеху электролиза целесообразно иметь одно или более мест, в которых может быть обеспечена возможность контроля токов электродов. Это помогает оператору немедленно увидеть, какой электрод и в каком электролизере имеет либо слабый, либо сильный ток, и, следовательно, быстро исправить это состояние. Информация от каждого электролизера (обычно, но не обязательно, от главного контроллера, или от каждого сенсора) может быть передана в центральное вычислительное устройство, где эта информация отображается.As shown in FIG. 1, in a preferred embodiment of the invention, the sensors (5) are connected to the data preprocessing modules (6) in order to improve the signal quality and facilitate its reading and interpretation in subsequent modules of the system, the preprocessing module (6) preferably being a microprocessor module. In this case, each individual sensor module (containing one or more sensor devices (5) and preprocessing module (6)) can communicate directly with the central server module. However, it is preferable to have separate sensors on the same touch panel that transmit data to a single main controller on the panel. In this case, the main controller (7) can transmit all the data from the panel to the central server module (9). If wireless communication (for example, Wi-Fi) is used to communicate with the central server module (9), this reduces the number of rather expensive wireless interfaces by about 60 times. To obtain cost advantages, other parts of shared sensor circuits, for example, voltage regulators, can also be located in the main controller (7). Finally, in a preferred embodiment of the invention, in the electrolysis workshop, it is advisable to have one or more places in which it is possible to control the currents of the electrodes. This helps the operator immediately see which electrode and in which cell has either weak or strong current, and, therefore, quickly correct this condition. Information from each cell (usually, but not necessarily, from the main controller, or from each sensor) can be transmitted to a central computing device, where this information is displayed.
Если информацию для отображения принимает центральное вычислительное устройство, то она также может быть сохранена для последующего дополнительного анализа. Этот анализ может дать информацию о тренде за прошедший период, которая может помочь оператору идентифицировать источники отклонений, снижающих общее качество производства. Путем детектирования того, когда начинаются циклы осаждения (в результате детектирования извлечения одной трети электродов во время снятия) возможно помочь оператору определить, когда данный электрод (и, следовательно, электролизер) получил достаточный заряд (в ампер-часах) для того, чтобы с него можно было снимать металл. Система может содержать таблицу, показывающую предпочтительный порядок, в котором должны осуществлять снятие. Кроме того, система может сообщить время, истекшее с момента очистки электролизера, и, таким образом, дать рекомендации в отношении времени и порядка очистки электролизеров. Следовательно, система согласно изобретению не только осуществляет управление электрическим током, но и обеспечивает усовершенствования в различных сферах эксплуатации систем электролиза.If the information for display is received by the central computing device, then it can also be stored for subsequent further analysis. This analysis can provide information about the trend for the past period, which can help the operator identify the sources of deviations that reduce the overall quality of production. By detecting when deposition cycles begin (as a result of detecting the extraction of one third of the electrodes during removal), it is possible to help the operator determine when a given electrode (and therefore the electrolyzer) received a sufficient charge (in ampere-hours) so that it it was possible to remove metal. The system may include a table showing the preferred order in which withdrawals should be performed. In addition, the system can report the time elapsed since the electrolysis cell was cleaned, and thus make recommendations regarding the time and procedure for cleaning the electrolytic cells. Therefore, the system according to the invention not only manages the electric current, but also provides improvements in various fields of operation of electrolysis systems.
Что касается основных частей системы, то каждое из сенсорных средств (5) выполнено с возможностью передачи данных в соответствующий модуль (6) предварительной обработки, который в свою очередь выполнен с возможностью передачи данных в канал обмена данными, например, в шину (13) данных сенсоров, чьи сигналы принимает главный контроллер (7), расположенный на каждой из сенсорных панелей (2). Вышеупомянутая передача данных может быть осуществлена при помощи различных средств, в том числе оптического кабеля или шины. Кроме того, сигналы от каждого главного контроллера (7) поступают в канал обмена данными, который может представлять собой главную шину (8) данных, выполненную с возможностью передачи данных в центральный серверный модуль (9). Основная функция главного контроллера (7) заключается в контроле обмена данными между центральным серверным модулем (9) и каждым из модулей (6) предварительной обработки. В этом отношении передача данных от устройства, например, данных, передаваемых между сенсорами (5) и главным контроллером (7), в центральный серверный модуль (9), может быть осуществлена при помощи различных средств, либо беспроводных средств, в том числе Wi-Fi или Bluetooth, либо при помощи лицензированной широкополосной проводной связи в случае использования локальной вычислительной сети (LAN). Вышеупомянутая схема передачи данных является предпочтительной, так как при этом обеспечена возможность использования любых комбинаций компонентов, предназначенных для других вариантов осуществления изобретения. В этом смысле могут быть использованы различные топологии средств передачи данных: шина, звезда, кольцо, ячеистая сеть или другие топологии обмена данными, а также различные способы обработки и различное оборудование. В этом случае специалисту в области техники очевидно, что существует множество вариантов централизации или распределения элементов вычислительных устройств, и что данные могут быть переданы в аналоговой или цифровой форме, в необработанном или закодированном виде. В частности, в настоящем изобретении могут быть использованы любые известные или неизвестные средства обработки и передачи данных. По этой причине модуль (6) предварительной обработки, главный контроллер (7) и центральный серверный модуль (9) упоминаются в общем как центральные модули, взаимодействующие друг с другом с использованием имеющихся средств обмена данными.As for the main parts of the system, each of the sensor means (5) is configured to transmit data to the corresponding pre-processing module (6), which in turn is configured to transmit data to a data exchange channel, for example, to a data bus (13) sensors whose signals are received by the main controller (7) located on each of the touch panels (2). The aforementioned data transmission can be carried out by various means, including optical cable or bus. In addition, the signals from each main controller (7) enter the data exchange channel, which may be the main data bus (8), configured to transmit data to the central server module (9). The main function of the main controller (7) is to control the exchange of data between the central server module (9) and each of the pre-processing modules (6). In this regard, the transfer of data from the device, for example, data transmitted between the sensors (5) and the main controller (7), to the central server module (9), can be carried out using various means or wireless means, including Wi-Fi. Fi or Bluetooth, or using a licensed broadband wired connection when using a local area network (LAN). The aforementioned data transmission scheme is preferable, since it is possible to use any combination of components intended for other embodiments of the invention. In this sense, various topologies of data transmission tools can be used: bus, star, ring, wire mesh or other data exchange topologies, as well as various processing methods and various equipment. In this case, it is obvious to the person skilled in the art that there are many options for centralizing or distributing elements of computing devices, and that the data can be transmitted in analog or digital form, in raw or encoded form. In particular, any known or unknown means of processing and transmitting data may be used in the present invention. For this reason, the pre-processing module (6), the main controller (7), and the central server module (9) are referred to generally as central modules interacting with each other using available means of data exchange.
Сенсорные средства (5) содержат сенсоры электрического тока и сенсоры любого другого типа, используемые для измерения характеристик процесса и электродов в электролизере. Предпочтительно, сенсоры электрического тока представляют собой магнитные сенсоры, известные как сенсоры на эффекте Холла, или любые другие сенсоры, имеющие калибруемую реакцию сенсора в пределах рабочего диапазона электролизеров (1). В одном варианте осуществления изобретения обеспечено наличие сенсорных средств других типов для контроля состояния каждого отдельного электролизера, в том числе в отношении температуры электролита, концентрации кислоты, pH, концентрации ионов и проводимости. Хотя панель (2) ЕСМ может не находиться в контакте с электролитом, для выполнения таких измерений она может иметь проходящие в электролит зонды. Эти зонды могут иметь соответствующую механическую поддержку и защитные механизмы для улучшения реакции сенсора. В другом варианте осуществления изобретения сенсорная панель может быть выполнена с возможностью измерения и сообщения величины напряжения электролизера, как вариант, с использованием проводов, подключенных между смежными шинами.Sensor means (5) contain electric current sensors and any other type of sensors used to measure the characteristics of the process and electrodes in the electrolyzer. Preferably, the electric current sensors are magnetic sensors, known as Hall effect sensors, or any other sensors having a calibrated sensor response within the operating range of electrolyzers (1). In one embodiment of the invention, other types of sensory devices are provided to monitor the status of each individual cell, including with respect to electrolyte temperature, acid concentration, pH, ion concentration and conductivity. Although the ECM panel (2) may not be in contact with the electrolyte, it may have probes passing into the electrolyte to perform such measurements. These probes may have appropriate mechanical support and protective mechanisms to improve sensor response. In another embodiment of the invention, the touch panel may be configured to measure and report the magnitude of the voltage of the cell, alternatively, using wires connected between adjacent buses.
Кроме того, в целях защиты сенсорные средства (5) и предпочтительно модули (6) предварительной обработки, а также любое другое необходимое электронное оборудование, используемое в изобретении, может быть выполнено заключенным в корпус из коррозионно-стойкого материала. Указанное заключение в корпус является частью вышеупомянутой сенсорной панели или панели (2) ЕСМ. В этом контексте отличительная особенность изобретения заключается в его стойкости к повреждениям, связанным с кислотным электролитом и кислотным туманом. Для реализации данного признака электронные схемы заключают в корпус из нержавеющей стали, алюминия, стеклопластика или другого герметичного коррозионно-стойкого материала. В предпочтительном варианте осуществления изобретения один край корпуса заварен, а с другого края к корпусу приклеен отформованный поливинилхлоридный компонент. Поливинилхлоридный компонент установлен там, где расположена беспроводная связь (поскольку беспроводная связь через металлический корпус невозможна). При использовании металлического корпуса он может быть защищен непроводящей защитной оболочкой, которая может быть выполнена (например, с использованием термоусадочного изоляционного материала) по всей длине панели. Это обеспечивает некоторую антикоррозионную защиту средств измерения тока электрода, а также электрическую изоляцию для предотвращения случайного возникновения короткого замыкания в электролизере или во время установки (безопасность). В альтернативном варианте осуществления изобретения оборудование беспроводной связи может быть установлено вне корпуса.In addition, in order to protect the sensor means (5) and preferably the pre-processing modules (6), as well as any other necessary electronic equipment used in the invention, can be made enclosed in a housing made of a corrosion-resistant material. The enclosure enclosure is part of the aforementioned touch panel or ECM panel (2). In this context, a distinctive feature of the invention lies in its resistance to damage associated with acid electrolyte and acid fog. To implement this feature, electronic circuits are enclosed in a housing made of stainless steel, aluminum, fiberglass or other sealed corrosion-resistant material. In a preferred embodiment, one edge of the housing is welded and a molded polyvinyl chloride component is adhered to the housing from the other edge. The PVC component is installed where the wireless connection is located (since wireless communication through a metal case is not possible). When using a metal casing, it can be protected by a non-conductive protective shell, which can be made (for example, using heat-shrinkable insulating material) along the entire length of the panel. This provides some anticorrosive protection to the electrode current measuring instruments, as well as electrical insulation to prevent accidental short circuits in the cell or during installation (safety). In an alternative embodiment, wireless communications equipment may be installed outside the enclosure.
В этом контексте другой вариант осуществления изобретения содержит магнитное канализирующее устройство, которое направляет и концентрирует требуемый магнитный поток по всем необходимым сенсорным средствам, обеспечивая возможность снижения помех при измерениях, что, таким образом, позволяет получить более точные данные, так как это увеличивает отношение сигнал-шум.In this context, another embodiment of the invention comprises a magnetic channeling device that directs and concentrates the required magnetic flux through all the necessary sensor means, providing the opportunity to reduce interference during measurements, which, thus, allows for more accurate data, since this increases the signal-to-signal ratio. noise.
Для канализации магнитного потока существует множество возможных схем канализирующего устройства. В этом контексте возможно использовать две части ферритного материала, красочное покрытие или материал любого другого вида, относящийся к направлению и концентрации магнитного потока, по одной части с двух сторон сенсоров на эффекте Холла. Альтернативная схема содержит ферритное (или аналогичное) кольцо или подкову (19) из материала, заключающего в себя три из четырех сторон катодной штанги (20) с целью направления и концентрации магнитного поля к сенсорам под открытой стороной подковы (19), как показано на фиг. 11. В этом смысле на фиг. 12 показан вариант осуществления канализирующего устройства, в котором для канализации магнитного поля над пластиной (21) электрода используют ферритное устройство (22). Кроме того, на фиг. 12 и 13 изображена сеть (23), представляющая контур, используемый для моделирования свойств канализирующего устройства, при этом на фиг. 13 показаны несколько штанг нескольких электродов, используемых с указанным устройством. Как упомянуто выше, при наличии этих устройств на каждом катоде можно существенно уменьшить помехи, связанные с магнитным потоком, генерируемым соседним катодом, так как они препятствуют распространению магнитного потока вне ферритного материала. В предпочтительном варианте осуществления изобретения ферритное или подковообразное кольцо, расположенное вокруг штанги, заключено в коррозионно-стойкий материал, например, поливинилхлорид.For sewage magnetic flux, there are many possible schemes of the channeling device. In this context, it is possible to use two parts of a ferritic material, a colorful coating or any other kind of material related to the direction and concentration of the magnetic flux, one part on both sides of the Hall effect sensors. An alternative circuit comprises a ferrite (or similar) ring or horseshoe (19) made of a material containing three of the four sides of the cathode rod (20) to direct and concentrate the magnetic field to the sensors under the open side of the horseshoe (19), as shown in FIG. . 11. In this sense, in FIG. 12 shows an embodiment of a channeling device in which a ferrite device (22) is used to channel the magnetic field above the electrode plate (21). In addition, in FIG. 12 and 13, a network (23) is shown representing a circuit used to model the properties of a sewer device, with FIG. 13 shows several rods of several electrodes used with the device. As mentioned above, with these devices at each cathode, interference with the magnetic flux generated by the adjacent cathode can be significantly reduced since they prevent the magnetic flux from propagating outside the ferritic material. In a preferred embodiment, the ferrite or horseshoe ring located around the rod is enclosed in a corrosion-resistant material, for example, polyvinyl chloride.
Следовательно, важно, чтобы внутри корпуса все сенсоры (5) были расположены на нужном расстоянии друг от друга, соответствующем интервалам между электродами внутри электролизера (1). В предпочтительном варианте осуществления изобретения это выполнено посредством экструдированного поливинилхлоридного «несущего элемента», который удерживает по длине все печатные платы (РСВ), в которых установлены сенсоры вместе с другими электронными компонентами. Несущий элемент имеет расположенные через соответствующие промежутки отверстия под штифт для установки отдельных сенсорных плат. В этом случае несущий элемент установлен по длине корпуса.Therefore, it is important that all the sensors (5) are located inside the housing at the desired distance from each other, corresponding to the intervals between the electrodes inside the electrolyzer (1). In a preferred embodiment of the invention, this is accomplished by means of an extruded polyvinylchloride “carrier element” that holds along the length of all printed circuit boards (PCBs) in which the sensors are mounted together with other electronic components. The carrier has pin holes located at appropriate intervals for mounting individual sensor boards. In this case, the carrier is installed along the length of the housing.
На измерения посредством сенсоров могут влиять переменные параметры окружающей среды, например, напряжение питания или высокочастотные помехи. В предпочтительном варианте осуществления изобретения сенсорная панель содержит средства для детектирования данных переменных параметров окружающей среды и компенсации их влияния для обеспечения как можно более точных результирующих значений.Measurements by sensors can be affected by environmental variables, such as supply voltage or high frequency interference. In a preferred embodiment, the touch panel comprises means for detecting data of environmental variables and compensating for their effects to provide the most accurate resulting values.
В соответствии с результатами измерения тока состояние каждого электрического модуля, в частности каждого катода, относительно предварительно заданных пороговых величин может соответствовать любому из следующих трех состояний:According to the current measurement results, the state of each electrical module, in particular each cathode, with respect to predetermined threshold values, can correspond to any of the following three states:
(a) ток меньше нижней пороговой величины: ситуация изоляции катода или высокого сопротивления;(a) the current is less than the lower threshold value: the situation of cathode isolation or high resistance;
(b) ток между нижней и верхней пороговыми величинами или ситуация нормального функционирования катода; или(b) the current between the lower and upper thresholds or the situation of normal functioning of the cathode; or
(c) ток выше верхней пороговой величины или ситуация сверхтока. Для вышеописанных состояний может быть целесообразно обеспечить наличие системы слежения за общим зарядом, проходящим через отдельный электрод в течение цикла осаждения, и сравнивать его с массой продукта, снятого в итоге с электрода. Это сравнение дает коэффициент использования тока электрода, который обычно могут рассчитать, как составное значение для всего электролизного цеха или электролизного модуля. Однако желательно детектировать наличие проблем с отдельными электродами (например, плохие контакты) или отдельными электролизерами. Это означает, что необходимо записывать заряд данного электрода и отслеживать массу продукта, получаемого с того же электрода. Для этого необходимо обеспечить возможность идентификации отдельного электрода. В этом смысле данный электрод в течение срока его службы может быть использован в различных положениях в различных электролизерах.(c) current above the upper threshold value or an overcurrent situation. For the above conditions, it may be advisable to provide a tracking system for the total charge passing through a separate electrode during the deposition cycle, and compare it with the mass of the product, taken as a result of the electrode. This comparison gives the current efficiency of the electrode, which can usually be calculated as a composite value for the entire electrolysis shop or electrolysis module. However, it is desirable to detect the presence of problems with individual electrodes (for example, poor contacts) or individual electrolyzers. This means that it is necessary to record the charge of this electrode and track the mass of the product obtained from the same electrode. To do this, it is necessary to provide the ability to identify a single electrode. In this sense, this electrode during its service life can be used in various positions in various electrolyzers.
Для обеспечения возможности точного определения оператором местоположения нарушений работы, детектируемых системой, в предпочтительном варианте осуществления изобретения обеспечено наличие индикаторов (10) состояния катода и состояния электролизера в каждом модуле (6) предварительной обработки, а также в каждом главном контроллере (7), которые в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения могут представлять собой световые индикаторы, например, светодиоды разных цветов, соответствующие каждому из вышеупомянутых функциональных состояний катода. Следовательно, кроме индикации состояния катода, которая может быть отображена на экране центрального серверного модуля (9), может быть обеспечена возможность генерации локальной визуальной индикации для каждого катода посредством индикаторов (10) состояния катода, а также посредством индикаторов состояния электролизера перед каждым электролизером (1).In order to enable the operator to accurately determine the location of malfunctions detected by the system, in a preferred embodiment of the invention, indicators (10) of the cathode state and the state of the cell in each pre-processing module (6), as well as in each main controller (7), which are a preferred embodiment of the present invention may be light indicators, for example, LEDs of different colors, corresponding to each of the above tional cathode states. Therefore, in addition to indicating the state of the cathode, which can be displayed on the screen of the central server module (9), it can be possible to generate a local visual indication for each cathode by means of indicators (10) of the cathode state, as well as by indicators of the state of the cell in front of each cell (1) )
В случае наличия индикации состояния электролизера стратегия индикации в вышеупомянутом варианте осуществления изобретения состоит из следующих видов индикации:If there is an indication of the state of the cell, the indication strategy in the above embodiment of the invention consists of the following types of indication:
- индикация «нормальный катод», если каждый катод находится в этом нормальном состоянии; или- indication “normal cathode”, if each cathode is in this normal state; or
- индикация «слабый ток», если по меньшей мере один из катодов находится в этом состоянии (слабый ток), а остальные катоды находятся в нормальном состоянии (один активированный цвет); или- indication of "weak current" if at least one of the cathodes is in this state (low current), and the remaining cathodes are in normal condition (one activated color); or
- индикация «сильный ток», если по меньшей мере один из катодов находится в этом состоянии (сильный ток), один активированный цвет; или, наконец,- indication “strong current”, if at least one of the cathodes is in this state (strong current), one activated color; or finally
- индикация «слабый ток и сильный ток», если ток в одном или более катодах ниже нижнего предела, а также, если ток в одном или более катодах выше верхнего предела (два активированных цвета).- indication “low current and high current” if the current in one or more cathodes is lower than the lower limit, and also if the current in one or more cathodes is higher than the upper limit (two activated colors).
В другом варианте осуществления изобретения идентификацию катодов выполняют посредством меток радиочастотной идентификации (RFID-меток), но этот вариант также может подразумевать наличие визуальных индикаторов, например, цветных или рельефных полос вдоль корпуса устройств (например, вышеупомянутых световых индикаторов), цифр или других аналогичных письменных обозначений на устройстве, электролизере или фурнитуре электролизера (изоляционных панелях). Кроме того, предпочтительно обеспечена помощь оператору при нахождении определенного катода в определенном электролизере. Например, система может идентифицировать, что катод 47 в электролизере 36 имеет сильный ток. Оператору необходимо найти этот катод, в этом случае счет от 1 до 47 может представлять собой утомительный процесс, и преимуществом может являться наличие способа быстрого определения того, в каком электроде возникла проблема. Кроме того, корпус может содержать RFID-метки, которые с целью идентификации отдельных катодов или анодов могут считывать при помощи как вышеописанного, так и нижеописанного устройства.In another embodiment, the identification of the cathodes is accomplished by means of radio frequency identification tags (RFID tags), but this option may also include the presence of visual indicators, for example, colored or embossed stripes along the body of the device (for example, the aforementioned light indicators), numbers or other similar written designations on the device, electrolyzer or accessories of the electrolyzer (insulation panels). In addition, assistance is preferably provided to the operator in locating a particular cathode in a particular cell. For example, the system can identify that the cathode 47 in the cell 36 has a strong current. The operator needs to find this cathode, in this case, a count from 1 to 47 can be a tedious process, and an advantage may be the availability of a method for quickly determining which electrode has a problem. In addition, the housing may contain RFID tags, which, in order to identify individual cathodes or anodes, can be read using both the above and the following devices.
Полученная от сервера информация о протекании циклов осаждения на каждом катоде и в каждом электролизере относительно прошедшего времени и ампер-часов помогает информировать операторов о наиболее подходящей последовательности снятия с электродов осажденного материала. Эта информация также может быть использована для автоматической регистрации моментов времени, когда очищались электролизеры (при считывании нулевого тока электродов) и, следовательно, для рекомендации последовательности и привязки по времени будущих действий по очистке электролизера. Благодаря этому также можно в любое время получить информацию об общем уровне запасов осажденных продуктов в электролизном цеху.The information received from the server about the course of the deposition cycles at each cathode and in each electrolyzer regarding the elapsed time and ampere hours helps to inform operators about the most suitable sequence for removing deposited material from the electrodes. This information can also be used to automatically record times when electrolyzers were cleaned (when reading the zero current of the electrodes) and, therefore, to recommend the sequence and timing of future actions for cleaning the electrolyzer. Due to this, it is also possible at any time to obtain information on the general level of stocks of precipitated products in the electrolysis shop.
Так как основные компоненты настоящего изобретения определены, причем используют как компоненты, известные из уровня техники, так и компоненты, являющиеся предметом настоящей патентной заявки, можно определить способ, применяемый в новой системе управления электрическим током. В этом контексте важно отметить, что, поскольку выполняют измерение тока каждого катода в электролизере, то измеряя ток двух катодов (4), смежных с одним анодом (3), можно вывести величину тока, проходящего через этот конкретный анод (3). Преимущество такого подхода состоит в том, что он обеспечивает возможность определения плохих контактов анода или анодов, работающих не с такой величиной тока, которая ожидается в нормальных условиях.Since the main components of the present invention are defined, and using components known from the prior art, and components that are the subject of this patent application, it is possible to determine the method used in the new electric current control system. In this context, it is important to note that, since the current of each cathode is measured in the electrolyzer, by measuring the current of two cathodes (4) adjacent to one anode (3), it is possible to derive the value of the current passing through this particular anode (3). The advantage of this approach is that it provides the ability to identify poor contacts of the anode or anodes that do not work with the current value that is expected under normal conditions.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения выходные сигналы сенсоров обрабатывают и отбирают посредством модулей предварительной обработки. Данные этапы включают в себя усиление, коррекцию воздействий питания, фильтрацию и аналого-цифровое преобразование.In a preferred embodiment, the sensor outputs are processed and sampled by pre-processing modules. These steps include amplification, correction of power effects, filtering, and analog-to-digital conversion.
Что касается средств питания системы, то существует множество различных источников, например, батареи, отдельное подключение питания (либо сетевого питания, либо питания другого типа), питание через Ethernet, соединение с шинами с двух сторон электролизера, соединение с шинами, связанными с другими электролизерами, соединение с шинами, между которыми имеется несколько электролизеров (данный вариант обеспечит более высокое напряжение, что может способствовать работе устройства, и при необходимости может обеспечить продолжение работы устройства, даже если локальное напряжение электролизера является недостаточным, например, при очистке данного электролизера), фотоэлектрические, термоэлектрические, пьезоэлектрические источники, индукция, если постоянный ток недостаточно сглажен, индукция через неметаллическую секцию корпуса панели, или любой другой подходящий источник питания.As for the system’s power supply, there are many different sources, for example, batteries, a separate power connection (either mains power, or another type of power supply), power via Ethernet, connection to buses on both sides of the cell, connection to buses connected to other cells connection with buses, between which there are several electrolyzers (this option will provide a higher voltage, which can facilitate the operation of the device, and if necessary, can ensure continued operation of the device Twa, even if the local cell voltage is insufficient, for example in the purification of the cell), photovoltaic, thermoelectric, piezoelectric sources, induction, if direct current is smoothed enough, through the induction of a non-metallic body panel section or any other suitable power source.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления способа модуль (6) предварительной обработки получает данные от сенсорных модулей и осуществляет коррекцию сигнала данных для обеспечения оптимальной передачи сигнала в следующие модули по каналу передачи данных и коррекции измерения тока, обусловленной действием внешних переменных, в отношении которых на основании флуктуации магнитного поля может быть осуществлена вышеупомянутая компенсация.According to a preferred embodiment of the method, the preprocessing module (6) receives data from the sensor modules and corrects the data signal to ensure optimal signal transmission to the following modules via the data transmission channel and to correct the current measurement due to the action of external variables, for which, based on fluctuations of the magnetic field, the aforementioned compensation can be made.
Может потребоваться выполнить этап преобразования, чтобы компенсировать различные возможные изменения в сенсоре магнитного поля, усилителе, опорном напряжении и цифро-аналоговых преобразованиях. Эти изменения могут возникнуть вследствие воздействий питания, блуждающих токов, магнитного поля Земли, производственных и установочных допусков, геометрического расположения электролизера, магнитных полей от токов электродов соседних электролизеров, магнитных полей контактных шин между электролизерами, смещенных электродов, погнутых штанг и других воздействий.A conversion step may be required to compensate for various possible changes in the magnetic field sensor, amplifier, reference voltage, and digital-to-analog conversions. These changes can occur due to the effects of power, stray currents, the Earth’s magnetic field, manufacturing and installation tolerances, the geometrical location of the cell, magnetic fields from the currents of the electrodes of adjacent cells, magnetic fields of the contact bars between the cells, displaced electrodes, bent rods, and other influences.
Из уровня техники известно решение, содержащее основанный на теории расчет, показывающий, как осуществить корректировку магнитного поля соседних электродов и электролизеров. Предпочтительный вариант осуществления изобретения содержит такие расчеты, известные из уровня техники. Специалисту в области техники очевидно, что параметры расчетов будут меняться в зависимости от характеристик отдельных электролизеров. На практике необходимо моделировать электролизеры и корректировать расчеты.The prior art knows a solution containing a theory-based calculation showing how to adjust the magnetic field of adjacent electrodes and electrolyzers. A preferred embodiment of the invention contains such calculations known in the art. It will be apparent to those skilled in the art that the calculation parameters will vary depending on the characteristics of the individual cells. In practice, it is necessary to simulate electrolyzers and adjust calculations.
Еще один источник возможного возникновения изменений заключается в том, что электроды не всегда могут быть установлены (посредством крана) в точном положении по горизонтали на шинах электролизера. Если электрод находится не непосредственно над сенсором, то вклад в поле этого сенсора будет меньше, чем должен быть. В предпочтительном варианте осуществления имеется не один сенсор (пара сенсоров), а линейный массив сенсоров или пар сенсоров магнитного поля. Может быть выполнено сравнение выходных сигналов этих сенсоров, чтобы найти сенсор с максимальным показанием (после коррекции на возможно большие вклады от токов соседних электродов), которое могут принять соответствующим положению электрода по горизонтали. Эта информация может быть использована, чтобы осуществить компенсацию не только пониженных показаний поля собственным сенсором этого электрода, но (что более важно) и измененных вкладов в поля, измеренные соседними сенсорами.Another source of possible changes is that the electrodes can not always be installed (by means of a crane) in the exact horizontal position on the electrolyzer tires. If the electrode is not directly above the sensor, then the contribution to the field of this sensor will be less than it should be. In a preferred embodiment, there is not one sensor (a pair of sensors), but a linear array of sensors or pairs of magnetic field sensors. A comparison of the output signals of these sensors can be performed to find the sensor with the maximum reading (after correction for the largest possible contributions from the currents of adjacent electrodes), which can be taken to correspond to the horizontal position of the electrode. This information can be used to compensate not only reduced field readings with the own sensor of this electrode, but (more importantly) and altered contributions to the fields measured by neighboring sensors.
Затем измеренные токи сравнивают с минимальным пороговым током Imin и максимальным пороговым током Imax. В одном варианте осуществления изобретения Imin и Imax для всей системы могут установить заранее. В другом варианте эти значения могут корректировать динамически. Например, если в электролизере имеется короткое замыкание, то большая часть тока электролизера течет через это замыкание, а ток через остальные электроды меньше номинального значения. Если имелись довольно чувствительные заранее установленные пороговые величины, то короткое замыкание в одном электроде может привести к тому, что один или нескольких других электродов электролизера могут быть ошибочно определены, как имеющие плохой контакт. Однако при динамическом пересчете минимальной пороговой величины этого не произойдет. Данные пороговые величины Imin и Imax также могут быть скорректированы вручную или автоматически на основе изменений тока выпрямителя.Then, the measured currents are compared with the minimum threshold current Imin and the maximum threshold current Imax. In one embodiment of the invention, Imin and Imax for the entire system can be set in advance. In another embodiment, these values can be adjusted dynamically. For example, if there is a short circuit in the cell, then most of the cell current flows through this circuit, and the current through the other electrodes is less than the nominal value. If there were rather sensitive pre-set thresholds, then a short circuit in one electrode can lead to the fact that one or more other electrodes of the electrolyzer can be erroneously identified as having poor contact. However, with dynamic recalculation of the minimum threshold value this will not happen. These thresholds Imin and Imax can also be adjusted manually or automatically based on changes in rectifier current.
В одном варианте осуществления изобретения панель ЕСМ расположена под анодными штангами на анодном соединении с той стороной электролизера, где установлена основная контактная шина между электролизерами. Такое решение является предпочтительным в том случае, если геометрия обеспечивает большее влияние токов анодов на магнитные поля, чем влияние катодов. В одном варианте осуществления изобретения короткие замыкания и плохие контакты детектируют не по токам катодов, а по токам анодов.In one embodiment of the invention, the ECM panel is located under the anode rods at the anode connection with the side of the cell where the main contact bus is installed between the cells. Such a solution is preferable if the geometry provides a greater influence of the anode currents on magnetic fields than the influence of the cathodes. In one embodiment, short circuits and poor contacts are detected not by cathode currents, but by anode currents.
В этом смысле вышеупомянутые варианты осуществления изобретения и следующие отличительные признаки изобретения содержат применение различных усовершенствований в отношении функциональности, адаптивности, контроля и/или интерфейса пользователя металлургических систем, причем эти системы предпочтительно являются электрометаллургическими системами, например, системами для электролитического получения или электролитического рафинирования металла. Кроме того, такие усовершенствования можно применить в системах разного типа, в которых управление током, проходящим через электроды, является ключевым фактором работы и производительности системы.In this sense, the aforementioned embodiments of the invention and the following distinguishing features of the invention comprise the application of various improvements with respect to the functionality, adaptability, control and / or user interface of metallurgical systems, which systems are preferably electrometallurgical systems, for example, systems for electrolytic production or electrolytic refining of metal. In addition, such improvements can be applied in various types of systems in which control of the current passing through the electrodes is a key factor in the operation and productivity of the system.
Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления изобретения вышеупомянутые усовершенствования применяют в электрометаллургических системах, имеющих устройства для измерения электрического тока, например, сенсоры на эффекте Холла, предназначенные для измерения тока, проходящего через электрод или множество электродов, например, в электролизере или электролизном цеху. В этом отношении данные усовершенствования направлены на оптимизацию как производительности, так и работы указанного по меньшей мере одного электрода, например, чтобы оптимизировать измерение проходящего через него тока.Thus, in a preferred embodiment of the invention, the aforementioned improvements are applied in electrometallurgical systems having devices for measuring electric current, for example, Hall effect sensors designed to measure current passing through an electrode or a plurality of electrodes, for example, in an electrolytic cell or electrolysis shop. In this regard, these improvements are aimed at optimizing both the performance and operation of the at least one electrode, for example, in order to optimize the measurement of the current passing through it.
В следующих разделах описаны усовершенствования, касающиеся систем, устройств и/или средств, используемых для реализации этих усовершенствований. Следующие разделы классифицируют основные усовершенствования в соответствии с основной областью применения лишь с целью описания, и важно иметь в виду, что в большинстве случаев усовершенствования относятся к нескольким областям, а не к одной конкретной области. Следовательно, нижеследующее описание не следует рассматривать как ограничение типа усовершенствования, внедряемого благодаря различным описанным здесь системам, устройствам и/или средствам. Кроме того, важно отметить, что нижеследующие усовершенствования можно применить в металлургических системах по отдельности или в виде любых возможных комбинаций.The following sections describe enhancements for systems, devices, and / or tools used to implement these enhancements. The following sections classify the main enhancements according to their main field of application for the purpose of description only, and it is important to keep in mind that in most cases the enhancements relate to several areas rather than one specific area. Therefore, the following description should not be construed as limiting the type of enhancement introduced by the various systems, devices, and / or means described herein. In addition, it is important to note that the following improvements can be applied to metallurgical systems individually or in the form of any possible combinations.
Функциональные усовершенствованияFunctional Enhancements
Как упомянуто выше, функциональные усовершенствования направлены на оптимизацию работы металлургических систем путем максимального повышения надежности этих систем и, следовательно, готовой продукции, для производства которой предназначены указанные системы.As mentioned above, functional improvements are aimed at optimizing the operation of metallurgical systems by maximizing the reliability of these systems and, consequently, the finished product for the production of which these systems are intended.
Правильное расположение и смещение электродовCorrect electrode placement and offset
Как указано выше, в некоторых электролизных цехах или электролизерах система (кран, фурнитура электролизера, изоляционные блоки) для установки анодов и катодов в электролизере не всегда может обеспечить установку этих электродов каждый раз в одном и том же расположении. То есть, электроды не располагаются физически посредством фурнитуры или аналогичных устройств. Следовательно, если изменение в местоположении электрода существенно, может быть целесообразным иметь по меньшей мере один или несколько сенсоров магнитного поля для измерения указанных изменений. Затем, путем анализа магнитных полей, обнаруживаемых сенсорами, можно оценить наиболее вероятное смещение электродной штанги относительно ее номинального положения. Следовательно, любой признак смещения, детектируемый конкретным сенсором, означает, что ток в соответствующей штанге оказывает немного другое влияние на поле, воздействию которого подвергаются соседние штанги, что может повлиять на измерение электрического тока. Следовательно, если вышеупомянутое смещение известно (или по меньшей мере оценено), то эту информацию можно применить для изменения алгоритмов, описанных другими лицами в существующем уровне техники, чтобы лучше компенсировать поля из-за токов в соседних электродах.As indicated above, in some electrolysis shops or electrolyzers, a system (crane, electrolytic fittings, insulation blocks) for installing anodes and cathodes in the electrolyzer may not always ensure the installation of these electrodes each time in the same location. That is, the electrodes are not physically located by fittings or similar devices. Therefore, if the change in the location of the electrode is significant, it may be appropriate to have at least one or more magnetic field sensors for measuring said changes. Then, by analyzing the magnetic fields detected by the sensors, it is possible to evaluate the most probable displacement of the electrode rod relative to its nominal position. Therefore, any sign of bias detected by a particular sensor means that the current in the corresponding rod has a slightly different effect on the field to which neighboring rods are exposed, which can affect the measurement of electric current. Therefore, if the aforementioned bias is known (or at least estimated), then this information can be used to modify the algorithms described by other persons in the prior art in order to better compensate for fields due to currents in adjacent electrodes.
Степень смещения может также быть представлена в виде метрики для использования операторами цеха электролиза.The degree of bias can also be represented as a metric for use by operators of the electrolysis workshop.
Измерение в двухконтактных системахMeasurement in two-contact systems
В простейших электролизерах аноды соединены с шиной с одной стороны электролизера (без потерь универсальности указанная сторона будет именоваться правой стороной электролизера), а катоды соединены с шиной с другой (левой) стороны электролизера. Левый конец анодной штанги изолирован, и ток в этой части не протекает. Это означает, что при измерении токов катодной штанги единственные токи, которые при протекании влияют на магнитные поля, обнаруживаемые сенсорами, обусловлены токами катода.In the simplest electrolytic cells, the anodes are connected to the busbar on one side of the cell (without loss of versatility, this side will be called the right side of the cell), and the cathodes are connected to the busbar on the other (left) side of the cell. The left end of the anode rod is insulated, and no current flows in this part. This means that when measuring the currents of the cathode rod, the only currents that, when flowing, affect the magnetic fields detected by the sensors are due to the cathode currents.
Однако в некоторых электролизерах, обычно называемых «двухконтактные электролизеры», каждая электродная штанга может быть подсоединена с обеих сторон. Хотя аноды по-прежнему «запитаны» с правой стороны, левые стороны всех анодов подсоединены посредством анодной «компенсационной шины», иногда называемой «уравнительная шина». Аналогично правые стороны всех катодных штанг также могут быть соединены с катодной компенсационной шиной. При возникновении плохого соединения между данным анодом и основной анодной шиной ток по-прежнему может течь к этому аноду, проходя сначала по другим анодным штангам, затем по анодной компенсационной шине, а потом в анодную штангу данного анода. То же самое касается катодов. Двухконтактная система описана в патенте US 7993501 (Freeport McMoRan Corporation) и патенте US 7854825, раскрытия которых во всей их полноте включены в данный документ посредством ссылки.However, in some electrolyzers, commonly referred to as "two-contact electrolyzers", each electrode rod can be connected on both sides. Although the anodes are still “powered” on the right side, the left sides of all the anodes are connected via the anode “compensation bus,” sometimes called “equalization bus.” Similarly, the right sides of all cathode rods can also be connected to the cathode compensation bus. If there is a poor connection between this anode and the main anode bus, current can still flow to this anode, passing first through other anode rods, then along the anode compensation bus, and then into the anode rod of this anode. The same goes for cathodes. A two-contact system is described in US Pat. No. 7,993,501 (Freeport McMoRan Corporation) and US Pat. No. 7854825, the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entireties.
В случаях использования двухконтактных систем магнитные поля, генерируемые вблизи катодных штанг, могут соответствовать не только токам в этих штангах, но и токам в анодных штангах.In cases of using two-contact systems, the magnetic fields generated near the cathode rods can correspond not only to the currents in these rods, but also to the currents in the anode rods.
Далее, в случаях использования двухконтактной системы, возможно установить дополнительные сенсоры, расположенные на одной линии (снизу или сверху) с анодными штангами. При применении немного более сложного алгоритма компенсации соседних электродов обеспечена возможность измерения тока как в катодных, так и в анодных штангах. В отношении процесса калибровки будет полезно отметить, что сумма токов в анодных штангах (со стороны компенсационной шины) равна нулю, то есть токи будут течь в компенсационную шину от некоторых анодных штанг, а с компенсационной шины в другие анодные штанги.Further, in cases where a two-contact system is used, it is possible to install additional sensors located on the same line (bottom or top) with the anode rods. When applying a slightly more complex algorithm for compensating adjacent electrodes, it is possible to measure current in both cathode and anode rods. Regarding the calibration process, it will be useful to note that the sum of the currents in the anode rods (from the compensation bus side) is zero, that is, the currents will flow to the compensation bus from some anode rods, and from the compensation bus to other anode rods.
Использование сенсоров, установленных на одной линии с анодами, целесообразно в двух аспектах: (а) обеспечена возможность получения более точной оценки тока в катодных штангах, что в эксплуатационном отношении представляет собой наиболее полезное свойство; и (b) оценки токов компенсационной шины для анодных штанг могут помочь определить местоположение плохих соединений между анодами и основной контактной шиной между электролизерами. Итак, конструкция ЕМС обеспечивает возможность измерения тока, проходящего через смежные электроды по компенсационной шине с целью коррекции дополнительного анода, обеспечивающего балансировку текущего магнитного поля и наличие способа оценки аспектов распределения тока в электролизере.The use of sensors mounted on the same line with the anodes is advisable in two aspects: (a) it is possible to obtain a more accurate estimate of the current in the cathode rods, which is the most useful feature in operational terms; and (b) estimating the compensation busbar currents for the anode rods can help locate the poor connections between the anodes and the main busbar between the cells. So, the design of the EMC provides the ability to measure the current passing through adjacent electrodes along the compensation bus in order to correct the additional anode, which provides balancing of the current magnetic field and the availability of a method for assessing aspects of the current distribution in the cell.
Измерение напряженияVoltage measurement
Еще одно усовершенствование, реализуемое посредством настоящего изобретения, относится к многократным измерениям напряжения в различных точках электрической цепи электролизера или цеха электролиза, в котором установлены средства для измерения напряжения.Another improvement implemented by the present invention relates to multiple voltage measurements at various points in the electrical circuit of an electrolytic cell or electrolysis shop in which voltage measuring means are installed.
Зонды для измерения напряжения, соединенные с цепью электролиза в разных точках, включая главную шину, стояки главной шины и разные точки на различных контактных шинах по длине контактной шины между электролизерами, обеспечивают возможность контроля отдельных электролизеров и, следовательно, различных падений напряжения в цепи. Это помогает усовершенствовать управление всей цепью, поскольку могут быть определены падения напряжения и соответствующие потери энергии. Таким образом, как описано ниже, падение напряжения в электролизере может быть использовано в сочетании с другими измерениями, например, с измерениями температуры и концентрации металла, как средства оценки качества отложения. Точный контроль напряжения электролизера также важен для контроля общей производительности анодов, например, анодов из смешанного металл-оксида (ММО) титана. Аноды из ММО титана используют благодаря их низким требованиям к напряжению по сравнению с обычными анодами на основе свинца. Изменение напряжения электролизера может обозначать проблему с покрытием анодов в электролизере. Во время технического обслуживания и ремонта электролизер может генерировать напряжение благодаря обратному осаждению металла, в случае необнаружения это может привести к необратимому повреждению и снижению производительности анода из ММО титана.Voltage probes connected to the electrolysis circuit at different points, including the main busbar, main busbar risers and different points on different contact buses along the length of the contact bus between the electrolyzers, provide the ability to monitor individual electrolyzers and, therefore, various voltage drops in the circuit. This helps to improve the control of the entire circuit, since voltage drops and corresponding energy losses can be determined. Thus, as described below, the voltage drop in the electrolyzer can be used in combination with other measurements, for example, with measurements of temperature and metal concentration, as a means of assessing the quality of the deposition. Accurate control of the cell voltage is also important for monitoring the overall performance of anodes, such as titanium mixed metal oxide (MMO) anodes. MMO titanium anodes are used due to their low voltage requirements compared to conventional lead based anodes. A change in cell voltage may indicate a problem with coating the anodes in the cell. During maintenance and repair, the electrolyzer can generate voltage due to the reverse deposition of metal, in case of non-detection, this can lead to irreversible damage and a decrease in the performance of the MMO titanium anode.
Автоматическая корректировка пороговых величин короткого замыкания / плохого контактаAutomatic correction of short circuit / bad contact thresholds
В своей простейшей форме система может классифицировать катод, как находящийся в состоянии «короткого замыкания», как только ток превышает конкретную заданную пороговую величину. Однако такие пороговые величины (для коротких замыканий и плохих контактов) лучше рассчитывать динамически, используя различные параметры.In its simplest form, the system can classify the cathode as being in a “short circuit” state as soon as the current exceeds a specific predetermined threshold value. However, such thresholds (for short circuits and poor contacts) are best calculated dynamically using various parameters.
Во время цикла снятия может возникнуть ситуация, когда из электролизера извлечена 1/3 электродов. Это может означать, что через остальные электроды может проходить ток, увеличенный на 50% (исходя из того, что общий ток выпрямителя остается неизменным). Это значит, что пороговую величину короткого замыкания следует увеличить, чтобы эта нормальная ситуация не привела к ложной индикации коротких замыканий.During the removal cycle, a situation may arise when 1/3 of the electrodes are removed from the electrolyzer. This may mean that a current increased by 50% can pass through the remaining electrodes (assuming that the total current of the rectifier remains unchanged). This means that the threshold value of the short circuit should be increased so that this normal situation does not lead to a false indication of short circuits.
Аналогично, если ток выпрямителя уменьшен, через каждый катод должен проходить меньший ток. Даже если распределение безупречно (то есть нет коротких замыканий и плохих контактов), это может, в зависимости от пороговой величины, привести к классификации плохих контактов.Similarly, if the rectifier current is reduced, a lower current must pass through each cathode. Even if the distribution is flawless (that is, there are no short circuits or bad contacts), this can, depending on the threshold value, lead to the classification of bad contacts.
В-третьих, если в электролизере существует короткое замыкание, то через это замыкание течет большая, чем обычно, часть общего тока электролизера, а по другим путям протекает меньший ток. Это может означать, что некоторые из остальных электродов классифицируют как плохие контакты, хотя фактически они работают нормально, и рабочая неисправность этих электродов отсутствует.Thirdly, if a short circuit exists in the cell, then a larger part of the total current of the cell flows through this short circuit than usual, and a smaller current flows along other paths. This may mean that some of the other electrodes are classified as bad contacts, although in fact they work normally, and there is no operational malfunction of these electrodes.
Затем, согласно настоящему изобретению, посредством вычислительных средств могут быть рассчитаны пороговые величины для коротких замыканий и плохих контактов, как функция (а) от общего тока электролизера, (b) от того, отсутствуют ли электроды из-за снятия, и (с) от наличия коротких замыканий или плохих контактов в других точках электролизера. Следовательно, настоящее изобретение устанавливает динамические пороговые величины в зависимости от вышеуказанных параметров, что повышает надежность управления системой благодаря непрерывному расчету пороговых величин.Then, according to the present invention, by means of computing means, threshold values for short circuits and poor contacts can be calculated as a function of (a) the total current of the cell, (b) whether electrodes are missing due to removal, and (c) from the presence of short circuits or poor contacts at other points in the cell. Therefore, the present invention sets dynamic threshold values depending on the above parameters, which improves the reliability of the system control due to the continuous calculation of threshold values.
Детектирование шаблонов для идентификации коротких замыканий и плохих контактовPattern detection to identify short circuits and bad contacts
Классификация катода как находящегося в состоянии короткого замыкания была описана как мгновенное сравнение тока катода с пороговой величиной, даже если эта пороговая величина не является постоянным числом.The classification of the cathode as being in a short circuit state has been described as instantaneous comparison of the cathode current with a threshold value, even if this threshold value is not a constant number.
Однако, если катод имеет немного большее контактное сопротивление на шине или расположен на большем удалении от соседнего анода, то через электрод может течь немного меньший ток, и тем не менее в нем может возникнуть короткое замыкание. Наблюдая последовательность значений измерения тока, значительно увеличивающихся с течением времени, можно сделать вывод о том, что катод входит в состояние короткого замыкания, еще до того момента, когда он дойдет до фактической пороговой величины для коротких замыканий.However, if the cathode has a slightly larger contact resistance on the bus or is located at a greater distance from the adjacent anode, then a slightly lower current may flow through the electrode, and nevertheless, a short circuit may occur in it. Observing a sequence of current measurement values that increase significantly over time, we can conclude that the cathode enters a short circuit state even before it reaches the actual threshold value for short circuits.
Кроме того, при образовании коротких замыканий они могут прекратиться, а затем восстановиться, приводя к колебательному току на ранней стадии возникновении короткого замыкания. Один из вариантов осуществления панели ЕСМ может быть выполнен с возможностью детектирования таких колебаний, чтобы классифицировать катод, как входящий в состояние короткого замыкания.In addition, with the formation of short circuits, they can stop and then recover, leading to an oscillating current at an early stage of a short circuit. One embodiment of an ECM panel may be configured to detect such vibrations in order to classify the cathode as being in a short circuit state.
Следовательно, в настоящем изобретении обеспечено наличие средств детектирования шаблонов, чтобы иметь надежный алгоритм оценки коротких замыканий и плохих контактов, помогающий улучшить управление системой.Therefore, in the present invention, pattern detection means are provided in order to have a reliable algorithm for evaluating short circuits and poor contacts, helping to improve system control.
Защитные средства для защиты от физического повреждения и разрушения при перемещении электродовProtective equipment for protection against physical damage and destruction when moving electrodes
Существенное усовершенствование, обеспечиваемое настоящим изобретением, заключается во внедрении защитного средства или нескольких защитных средств, установленных по длине панели ЕСМ для ее защиты от механических повреждений и предотвращения нарушения нормальных перемещений электродов, причем панель ЕСМ содержит средства для измерения электрического тока. В этом контексте на фиг. 3 и 4 подробно показан один из типов защитных средств, выполненных в виде дефлектора (11), причем его конструкция помогает избежать повреждения панели (2) ЕСМ во время нормальной работы крана на электролизере, и предназначена для толкания электродов в направлении их правильного положения при опускании электродов, например во время ввода электродов (3, 4), что может привести к повреждению панели (2) ЕСМ в результате соударения панели с электродом. Соответственно, важно подчеркнуть, что конструкция дефлектора, показанная на фиг. 3 и 4, не ограничивает конструкции защитных средств, то есть может быть использована конструкция любого типа, защищающая панель от ударов и других типов физических повреждений.A significant improvement provided by the present invention is the introduction of a protective device or several protective devices installed along the length of the ECM panel to protect it from mechanical damage and prevent disturbance of the normal movements of the electrodes, the ECM panel containing means for measuring electric current. In this context, in FIG. 3 and 4, one of the types of protective devices made in the form of a deflector (11) is shown in detail, and its design helps to avoid damage to the ECM panel (2) during normal operation of the crane on the electrolyzer, and is designed to push the electrodes in the direction of their correct position when lowering electrodes, for example during insertion of electrodes (3, 4), which can lead to damage to the ECM panel (2) as a result of the collision of the panel with the electrode. Accordingly, it is important to emphasize that the deflector structure shown in FIG. 3 and 4, does not limit the design of protective equipment, that is, any type of structure can be used that protects the panel from shock and other types of physical damage.
Кроме того, защитные средства могут быть прикреплены к поддерживающим средствам, панели или непосредственно к любой стандартной детали электролизера. Это может быть в частности, но без ограничения этим, фурнитура электролизера, стенка электролизера или крышка.In addition, protective means can be attached to supporting means, a panel, or directly to any standard part of the cell. This may be, in particular, but without limitation, the accessories of the electrolyzer, the wall of the electrolyzer or the cover.
Как указано выше, из уровня техники не известна конструкция для предотвращения возникновения помех при перемещении электрода и повреждений панели. Условия, существующие в электролизере, чрезвычайно суровы, и надежность конструкции имеет критическое значение. Определенным средством для предотвращения нарушений нормальных перемещений электродов и повреждений панели ЕСМ для поддерживающих устройств является наличие дефлектора. Дефлектор должен быть выполнен с возможностью справляться с весом электродов, когда их опускают со скоростью, с которой крановая система опускает их при соответствующей нагрузке. Нагрузка не должна передаваться на сенсорную панель, а должна поглощаться в результате передачи на стенку электролизера и минимизироваться благодаря углу поверхности дефлектора. Кроме того, дефлектор должен защищать кронштейны, поддерживающие панель ЕСМ.As indicated above, the prior art is not known design to prevent interference when moving the electrode and damage to the panel. The conditions in the cell are extremely harsh, and structural reliability is critical. A certain means to prevent violations of normal electrode movements and damage to the ECM panel for supporting devices is the presence of a deflector. The deflector must be able to cope with the weight of the electrodes when they are lowered at the speed with which the crane system lowers them at the appropriate load. The load should not be transferred to the touch panel, but should be absorbed as a result of transmission to the cell wall and minimized due to the angle of the surface of the deflector. In addition, the deflector must protect the brackets that support the ECM.
Торцевое уплотнениеMechanical seal
Электронные компоненты могут быть расположены герметично внутри материала, благодаря чему панель может не иметь наружного корпуса. Этот герметизирующий материал может представлять собой кислотоупорную эпоксидную смолу или другой герметизирующий материал.Electronic components can be sealed inside the material, so the panel may not have an outer casing. This sealing material may be an acid resistant epoxy resin or other sealing material.
Еще одно усовершенствование изобретения заключается в наличии уплотняющих средств в одном торце или обоих торцах панели (2) ЕСМ, как показано на фиг. 5, причем данные уплотняющие средства обеспечивают защиту установленных в панели устройств. В этом смысле, как показано на фиг. 8, уплотняющие средства заключают в себе опорную пластину (12), прокладку (13), торцевую заглушку (14) и крепежные средства (15), например, винты или любое другое крепежное устройство.Another improvement of the invention is the presence of sealing means at one end or both ends of the ECM panel (2), as shown in FIG. 5, wherein these sealing means protect the devices installed in the panel. In this sense, as shown in FIG. 8, the sealing means encloses a support plate (12), a gasket (13), an end cap (14), and fastening means (15), for example, screws or any other fixing device.
Далее, узел уплотнения согласно изобретению обеспечивает уплотнение одного или обоих торцов сенсорной панели в результате соединения опорной пластины (12), прокладки (13) и торцевой заглушки (14), так что прокладка зажата между опорной пластиной и торцевой заглушкой. После этого, собирая уплотнение, через торцевую заглушку и прокладку в опорную пластину свободно ввинчивают крепежные средства (15). Указанный узел уплотнения вставляют в его правильном положении в панель (2) или корпус. Наконец, затягивают крепежные средства, уменьшая промежуток между торцевой заглушкой и опорной пластиной, уменьшая в результате толщину прокладки. В соответствии с коэффициентом Пуассона это приводит к увеличению ширины и высоты прокладки. Увеличение в размере создает требуемое уплотнение между узлом уплотнения и внутренней стенкой панели.Further, the sealing assembly according to the invention seals one or both ends of the touch panel by connecting the support plate (12), the gasket (13) and the end cap (14), so that the gasket is sandwiched between the base plate and the end cap. After that, collecting the seal, the fastening means (15) are freely screwed into the base plate through the end cap and gasket. Said seal assembly is inserted in its correct position into the panel (2) or the housing. Finally, tighten the fastening means, reducing the gap between the end cap and the base plate, resulting in a decrease in the thickness of the gasket. In accordance with the Poisson's ratio, this leads to an increase in the width and height of the gasket. The increase in size creates the required seal between the seal assembly and the inner wall of the panel.
Основное преимущество при наличии узла торцевого уплотнения на одном или обоих торцах панели ЕСМ заключается в том, что он обеспечивает возможность уплотнения панели для защиты внутренних компонентов, например, для предотвращения контакта электронных схем, расположенных внутри панели, с электролитом или любым другим предметом, который может повредить указанные компоненты. В этом смысле узел торцевого уплотнения обеспечивает возможность ввода электронных схем в панель, уплотнения панели и прохождения питающего кабеля через кабельный ввод к панели или от панели.The main advantage in the presence of a mechanical seal assembly on one or both ends of the ECM panel is that it allows the panel to be sealed to protect internal components, for example, to prevent contact of electronic circuits located inside the panel with electrolyte or any other object that may damage specified components. In this sense, the mechanical seal assembly enables electronic circuits to enter the panel, seal the panel and pass the power cable through the cable entry to the panel or from the panel.
Кроме того, узел уплотнения также может быть выполнен с возможностью снятия для технического обслуживания, если оно необходимо.In addition, the seal assembly may also be removable for maintenance if necessary.
Этот способ уплотнения может быть использован для панели любого профиля, например, квадратного, круглого, прямоугольного и углового.This sealing method can be used for panels of any profile, for example, square, round, rectangular and angular.
Для конструкции панели ЕСМ необходимо, чтобы внутренняя сторона панели имела профиль, не препятствующий вставке электронных схем и несущего элемента в панель. Второе ограничение в отношении профиля панели состоит в том, что он должен быть настолько узким, насколько возможно, для предотвращения возникновения помех при перемещении крана/электрода в электролизер и из электролизера, и в то же время он должен быть выполнен так, чтобы панель оставалась в непосредственной близости от электродных штанг. Эти два ограничения исключают использование фланцев или резьбовых фитингов с целью обеспечения уплотнения относительно суровой рабочей среды и герметизации электроники, расположенной в панели ЕСМ. Использование пластины, приваренной к концу панели, также оказалось непрактичным из-за тепла, создаваемого во время процесса сварки и вероятности повреждения во время этого процесса расположенной в панели электроники.For the design of the ECM panel, it is necessary that the inside of the panel have a profile that does not interfere with the insertion of electronic circuits and the supporting element into the panel. The second limitation with respect to the panel profile is that it should be as narrow as possible to prevent interference when moving the valve / electrode into and out of the cell, and at the same time it must be designed so that the panel remains in close proximity to electrode rods. These two restrictions preclude the use of flanges or threaded fittings in order to seal against a harsh working environment and to seal the electronics located in the ECM. The use of a plate welded to the end of the panel was also impractical due to the heat generated during the welding process and the likelihood of damage during this process located in the electronics panel.
Несколько панелей ЕСМ на один центральный модуль или контроллерMultiple ECM panels per central module or controller
Еще одно усовершенствование заключается в применении контрольных устройств в качестве связующего звена при обмене данными между каждой панелью и центральным сервером. Например, центральный сервер может быть выполнен с возможностью беспроводного обмена данными с контроллером, но обмен данными между контроллером и панелью (панелями) ЕСМ могут осуществлять по проводам. Это означает, что в другом варианте осуществления изобретения одно контрольное устройство может быть выполнено общим для нескольких панелей ЕСМ. В этом контексте контрольное устройство может иметь отдельные шины обмена данными для обмена данными с различными панелями ЕСМ, или все панели могут иметь одну общую шину.Another improvement is the use of control devices as a link in the exchange of data between each panel and the central server. For example, the central server can be configured to wirelessly exchange data with the controller, but the ECM can exchange data between the controller and the panel (s) by wire. This means that in another embodiment of the invention, one control device can be made common to several ECM panels. In this context, the control device may have separate communication buses for exchanging data with various ECM panels, or all panels may have one common bus.
Центральный сервер может быть выполнен с возможностью обмена данными непосредственно с панелями ЕСМ, без наличия каких бы то ни было промежуточных контроллеров, если такая топология соединения и протокол подходят для цеха.The central server can be configured to exchange data directly with the ECM panels, without any intermediate controllers if such a connection topology and protocol are suitable for the workshop.
Измерение распределения электрического токаElectric current distribution measurement
В одном варианте осуществления изобретения в каждом электролизере могут быть предусмотрены две панели ЕСМ, причем указанные панели, в частности, могут быть расположены с противоположных сторон электролизера. Задача этого варианта осуществления изобретения состоит в обеспечении возможности измерения катодных токов (и анодных компенсационных токов в случае двухконтактной системы) со стороны катодного контакта и анодных токов (и катодных компенсационных токов в случае применения двухконтактной системы) с противоположной стороны электролизера. Таким образом, это усовершенствование обеспечивает возможность измерения всех втекающих и вытекающих токов, проходящих через соответствующие электролизеры, и получения полного распределения тока в электролизере. Равномерность распределения тока является мерой качества для производительности электролизера, поскольку равномерный ток приводит к равномерному отложению на каждом катоде, что максимально повышает стабильность массы отложений и морфологии поверхности отложений, минимизирует тенденцию к коротким замыканиям и максимально увеличивает коэффициент использования тока.In one embodiment of the invention, two ECM panels may be provided in each cell, said panels, in particular, being located on opposite sides of the cell. The objective of this embodiment of the invention is to enable the measurement of cathodic currents (and anode compensation currents in the case of a two-contact system) from the cathode contact side and anode currents (and cathode compensation currents in the case of a two-contact system) from the opposite side of the cell. Thus, this improvement provides the ability to measure all the influx and leakage currents passing through the respective cells, and to obtain a complete current distribution in the cell. The uniformity of the current distribution is a quality measure for the productivity of the cell, since a uniform current leads to a uniform deposition at each cathode, which maximizes the stability of the mass of deposits and the morphology of the surface of the deposits, minimizes the tendency to short circuits and maximizes the current utilization.
Сенсоры концентрации и другие сенсорыConcentration sensors and other sensors
В соответствии с еще одним усовершенствованием панель ЕСМ согласно изобретению выполнена так, что учитывает возможность включения сенсоров концентрации и других сенсоров, как часть системы ЕСМ. В этом смысле панель ЕСМ может содержать инструменты для измерения в конкретном электролизере температуры, концентрации металла, расхода или уровня электролита, концентрации добавок, проводимости и так далее.In accordance with another improvement, the ECM panel according to the invention is configured to take into account the possibility of including concentration sensors and other sensors as part of the ECM system. In this sense, the ECM panel may contain tools for measuring temperature, concentration of metal, flow rate or level of electrolyte, concentration of additives, conductivity and so on in a particular cell.
Комбинирование измеренных значений для определения качества производительности электролизера или качества электролитаThe combination of measured values to determine the quality of the productivity of the cell or the quality of the electrolyte
Напряжение электролизера повышается с повышением общего катодного тока в электролизере. Кроме того, на напряжение электролизера влияет температура электролизера, состав электролита, дозировка добавок, расстояние между электродами, а также возраст/состояние/тип анода. Если эти параметры находятся на заданных уровнях, то соотношение между напряжением электролизера и током прогнозируемо, и наилучшим образом для конкретного цеха электролиза его можно определить путем выполнения мелкомасштабного испытания. Любое отклонение от этого прогнозируемого соотношения показывает, что условия в электролизере не оптимальны, и следует принять соответствующие меры. Система ЕСМ измеряет общий ток электролизера и напряжение электролизера, и это измерение может быть использовано как мера качества. Если система ЕСМ измеряет любой другой параметр (например, температуру, концентрацию), то она может использовать эти данные, чтобы обеспечить дальнейшее определение возможных проблем, приводящих к худшей производительности, чем оптимальная.The voltage of the cell increases with increasing total cathode current in the cell. In addition, the temperature of the cell is affected by the temperature of the cell, the composition of the electrolyte, the dosage of additives, the distance between the electrodes, as well as the age / condition / type of the anode. If these parameters are at predetermined levels, then the ratio between the voltage of the cell and the current is predictable, and it can best be determined for a particular electrolysis shop by performing a small-scale test. Any deviation from this predicted ratio indicates that the conditions in the cell are not optimal, and appropriate measures should be taken. The ECM system measures the total current of the cell and the voltage of the cell, and this measurement can be used as a measure of quality. If the ECM system measures any other parameter (for example, temperature, concentration), then it can use this data to provide further identification of possible problems leading to worse performance than optimal.
Оценка коэффициента использования тока и стабильности тока для каждого электродаAssessment of current utilization and current stability for each electrode
Поскольку система ЕСМ измеряет электрический ток и детектирует время снятия для отдельных электродов, в комбинации с взвешивающей системой, выполненной с возможностью взвешивания отдельных катодов после снятия (и, как вариант, перед снятием), система ЕСМ может рассчитать коэффициент использования тока для отдельных катодов. Она может отслеживать положения отдельных электродов в электролизере, чтобы определить, имеет ли коэффициент использования тока устойчивый тренд, соответствующий этому положению, что может указать на проблемы с соседним анодом, или, в комбинации с системой RFID (или другой системой идентификации катодов), она может определять, является ли данный тренд результатом проблем с конкретной катодной пластиной. В более простом виде, система может отслеживать электрические токи при конкретных положениях электрода и определять, существует ли очевидный тренд от одного цикла к другому, или же (посредством локальной системы RFID или другой системы идентификации катодов) существует тренд тока для конкретного катода, что может указывать на проблему с конкретным электродом.Since the ECM measures electric current and detects the removal time for individual electrodes, in combination with a weighing system that is capable of weighing individual cathodes after removal (and, alternatively, before removal), the ECM can calculate the current utilization for individual cathodes. It can track the positions of individual electrodes in the cell to determine if the current utilization factor has a steady trend corresponding to that position, which may indicate problems with the adjacent anode, or, in combination with an RFID system (or other cathode identification system), it can determine whether a given trend is the result of problems with a particular cathode plate. In a simpler form, the system can track electric currents at specific electrode positions and determine if there is an obvious trend from one cycle to another, or (through a local RFID system or another cathode identification system) there is a current trend for a particular cathode, which may indicate to a problem with a specific electrode.
Усовершенствования адаптивностиAdaptability improvements
Как упомянуто выше, усовершенствования адаптивности направлены на оптимизацию адаптивности металлургической системы, ключевым фактором в которой является управление током. В этом контексте следующие усовершенствования предназначены для максимального увеличения гибкости существующих и/или новых металлургических систем.As mentioned above, adaptability improvements are aimed at optimizing the adaptability of the metallurgical system, a key factor in which is current control. In this context, the following improvements are intended to maximize the flexibility of existing and / or new metallurgical systems.
Панель ЕСМ для измерения в двух смежных электролизерахECM panel for measurement in two adjacent electrolyzers
Одно из усовершенствований в отношении адаптивности системы заключается в возможности монтажа одной панели ЕСМ на верхней части электролизера (или на любой детали электролизера, например, но не ограничиваясь этим, на фурнитуре электролизера, стенках электролизера или контактной шине между электролизерами) так, что она опирается на кронштейны, действующие в качестве шарниров, причем панель ЕСМ в результате поворота в соответствующее положение обеспечивает возможность выполнения измерений в двух соседних электролизерах. Благодаря этому можно установить одну панель ЕСМ на два смежных электролизера, чтобы снизить затраты на измерения электрического тока. На фиг. 6 показан пример панели (2) ЕСМ, установленной сверху двух смежных электролизеров (16, 17), причем указанная панель прикреплена посредством поддерживающих средств (18), содержащих поворотные устройства (19) для поворота их вокруг одной оси, причем указанные поддерживающие средства (18) могут быть прикреплены к любой из существующих деталей электролизера. Это могут быть, например, но не ограничиваясь этим, фурнитура электролизера, стенки электролизера или контактная шина между электролизерами. Кроме того, панель (2) ЕСМ может быть прикреплена к указанным поддерживающим средствам (18) с использованием кабельных хомутов или других средств крепления. Поворотные средства (19) обеспечивают возможность перемещения панели из своего положения в случае, когда необходимо извлечь электроды из электролизера или необходимо изменить положение электродов (таким образом, шарнирный узел также действует в качестве защитных средств панели ЕСМ). Данная конфигурация обеспечивает возможность расположения панели ЕСМ в один момент времени над электродными штангами одного электролизера.One of the improvements regarding the adaptability of the system is the possibility of mounting one ECM panel on the upper part of the cell (or on any part of the cell, for example, but not limited to, on the accessories of the cell, the walls of the cell or the contact bus between the cells) so that it rests on brackets acting as hinges, and the ECM panel as a result of rotation to the appropriate position provides the ability to perform measurements in two adjacent cells. Due to this, it is possible to install one ECM panel on two adjacent electrolysers in order to reduce the cost of measuring electric current. In FIG. 6 shows an example of an ECM panel (2) mounted on top of two adjacent electrolyzers (16, 17), said panel being attached by means of support means (18) comprising rotary devices (19) for turning them about one axis, said supporting means (18 ) can be attached to any of the existing parts of the cell. This may be, for example, but not limited to, accessories of the electrolyzer, the walls of the electrolyzer or a contact bus between the electrolyzers. In addition, the ECM panel (2) may be attached to said supporting means (18) using cable ties or other means of attachment. Rotary means (19) provide the ability to move the panel from its position in the case when it is necessary to remove the electrodes from the electrolyzer or if it is necessary to change the position of the electrodes (thus, the hinge assembly also acts as a protective means for the ECM panel). This configuration makes it possible to position the ECM panel at one time over the electrode rods of one electrolyzer.
Кроме того, панель ЕСМ вышеописанной конфигурации может содержать устройство, позволяющее определить, с какой ориентацией расположена панель, что способствует проявлению вышеупомянутого усовершенствования адаптивности.In addition, the ECM panel of the above configuration may include a device for determining the orientation of the panel, which contributes to the manifestation of the above adaptability improvements.
Материал наружного кожуха панели ЕСМMaterial of the outer casing of the ECM panel
Наружный кожух панели ЕСМ может быть выполнен из любого материала, в том числе из нержавеющей стали, других металлов, пластика или композитного материала. Например, это могут быть материалы, которые содержат защитное наружное покрытие или оболочку, выполненные с возможностью замены через промежуток времени или с частотой, зависящей от условий.The outer casing of the ECM panel can be made of any material, including stainless steel, other metals, plastic or composite material. For example, it can be materials that contain a protective outer coating or shell, made with the possibility of replacement after a period of time or with a frequency depending on the conditions.
Встроенная панель ЕСМIntegrated ECM
Панель ЕСМ может быть встроена в электролизном цеху в конструкцию стенки электролизера или фурнитуры электролизера. Для расположения этого устройства необходимо, чтобы либо в стенках электролизера, либо в фурнитуре электролизера имелось гнездо достаточного объема. Такой тип расположения подходит для новых конструкций электролизеров, в особенности предназначенных для встраивания устройств измерения электрического тока.The ECM panel can be integrated in the electrolysis shop into the wall structure of the electrolyzer or the accessories of the electrolyzer. For the location of this device, it is necessary that there is a socket of sufficient volume either in the walls of the electrolyzer or in the accessories of the electrolyzer. This type of arrangement is suitable for new designs of electrolyzers, especially those intended for the integration of electric current measuring devices.
Конструкция поддерживающих средствSupport Tool Design
Панель ЕСМ может быть выполнена с возможностью ее поддержания поддерживающими средствами (18), например, кронштейнами или любыми другими средствами, которые обеспечивают поддержку панели, причем указанные поддерживающие средства (18) могут быть прикреплены к фурнитуре электролизера, как показано на фиг. 7 и 8, смонтированы под крышкой электролизера, как показано на фиг. 9, и/или прикреплены к наружным поверхностям крышки, как показано на фиг. 10. Соответственно, поддерживающие средства (18) могут быть присоединены к фурнитуре электролизера с применением крепежных средств, или иметь устройство типа зажима, обеспечивающее возможность их прикрепления к фурнитуре электролизера, или комбинацию этих устройств, как показано на фиг. 7 и 8. Они могут быть присоединены к верхней части стенки электролизера, или иметь устройство типа зажима, крепящее их к задней части стенки, или и то и другое, как показано на фиг. 9. Также, они могут быть присоединены к открытой поверхности крышки, или прикреплены с применением крепежных средств, или и то и другое, как показано на фиг. 10.The ECM panel can be made to be supported by supporting means (18), for example, brackets or any other means that provide support to the panel, and these supporting means (18) can be attached to the accessories of the electrolyzer, as shown in FIG. 7 and 8 are mounted under the electrolyser cover, as shown in FIG. 9, and / or attached to the outer surfaces of the lid, as shown in FIG. 10. Accordingly, the supporting means (18) can be attached to the fittings of the electrolyzer using fastening means, or have a clamp type device that can be attached to the fittings of the electrolyzer, or a combination of these devices, as shown in FIG. 7 and 8. They can be attached to the upper part of the cell wall, or have a clamp-type device that fastens them to the back of the wall, or both, as shown in FIG. 9. Also, they can be attached to the open surface of the lid, or attached using fasteners, or both, as shown in FIG. 10.
Панель ЕСМ может быть расположена внутри канала каждого из поддерживающих средств, при этом для крепления панели в требуемом положении могут быть использованы установочные винты без головки, и/или панель ЕСМ может быть прикреплена к кронштейнам с использованием кабельных хомутов или других средств крепления.The ECM panel can be located inside the channel of each of the supporting means, and for fixing the panel in the desired position, headless set screws can be used, and / or the ECM panel can be attached to the brackets using cable ties or other means of fastening.
Вышеуказанные детали могут зависеть от типа электролизера, который будет переоборудован для использования в нем панелей ЕСМ. В этом контексте на фиг. 7, 8, 9 и 10 показаны различные поддерживающие средства (18), соответствующие приведенному выше описанию.The above details may depend on the type of cell that will be converted for use with ECM panels. In this context, in FIG. 7, 8, 9, and 10 show various support means (18) corresponding to the above description.
Переносная панель ЕСМPortable ECM
Еще одно усовершенствование заключается в создании переносного варианта системы ЕСМ, в которой панель не закреплена постоянно на электролизере, а выполнена с возможностью перемещения по электролизному цеху и установки сверху электродов или, как вариант, прикрепления к ручке, так что оператор может перемещать этот инструмент в соответствующее место. Переносная панель может иметь полную длину электролизера с числом сенсоров, достаточным для количества электродов в электролизере, или представлять собой короткий вариант для измерения поля, например, вокруг 5 или 10 электродов, принимая во внимание то, что результат оценки токов в электродах на каждом конце может быть менее точным из-за влияния полей от соседних электродов, не имеющих сенсоров. В этом контексте переносная панель ЕСМ позволяет улучшить адаптивность системы благодаря возможности использования указанной панели в качестве инструмента в различных электролизерах.Another improvement is the creation of a portable version of the ECM system, in which the panel is not permanently fixed to the electrolyzer, but is configured to move around the electrolysis shop and install electrodes on top or, alternatively, attach to the handle, so that the operator can move this tool to the appropriate a place. The portable panel may have the full length of the cell with the number of sensors sufficient for the number of electrodes in the cell, or be a short option for measuring the field, for example, around 5 or 10 electrodes, taking into account that the result of evaluating the currents in the electrodes at each end may be less accurate due to the influence of fields from neighboring electrodes that do not have sensors. In this context, the portable ECM panel allows to improve the adaptability of the system due to the possibility of using the specified panel as a tool in various electrolyzers.
Модульная панель ЕСМECM Modular Panel
В таком же контексте, как описано выше, панель ЕСМ может быть изготовлена из нескольких панелей меньшего размера, которые могут быть либо соединены друг с другом физически, либо расположены встык.In the same context, as described above, the ECM panel can be made of several smaller panels, which can either be physically connected to each other, or butt-mounted.
Панель ЕСМ. питаемая от электродных штангECM panel. rod feed
Другое усовершенствование в отношении адаптивности состоит в питании панели ЕСМ не от контактных шин между электролизерами или от сети, а от электродных штанг, если используют устанавливаемый сверху узел позиционирования панели шарнирного типа. Это помогает уменьшить использование различных источников питания, что улучшает управление системой.Another improvement with respect to adaptability is to power the ECM panel not from the contact bars between the electrolyzers or from the mains, but from the electrode rods if a hinged type panel positioning unit is used. This helps reduce the use of various power sources, which improves system management.
Объединение с другими системамиIntegration with other systems
В некоторых электролизных цехах имеются другие системы, выдающие определенные данные о режиме работы электролизного цеха. Например, может быть предусмотрено наличие системы оптического контроля, оценивающей качество металла, выделившегося на каждом катоде, или системы, взвешивающей металл, снятый с каждого катода. Если эти данные комбинируют с данными, полученными от системы согласно изобретению, то могут получить информацию, имеющую еще большее значение. Например, можно определить, что отдельные дефекты, детектированные путем оптического контроля, появляются в одних электролизерах чаще, чем в других, или некоторые электролизеры дают меньшее количество продукции, чем другие. В некоторых электролизных цехах могут иметься катоды с RFID-метками, штриховым кодом или другими идентификаторами, которые могут быть распознаны краном, стрипперной машиной или другим устройством. Если эти данные объединяют с информацией, полученной от системы сенсоров тока, то (например) может быть обеспечена возможность детектирования того, что в определенном катоде ток изменяется в большей степени, или плохие контакты и короткие замыкания случаются в нем чаще, чем в других катодах.Some electrolysis workshops have other systems that provide certain data on the operating mode of the electrolysis shop. For example, an optical inspection system evaluating the quality of the metal released at each cathode or a system weighing the metal removed from each cathode may be provided. If this data is combined with data obtained from the system according to the invention, then information of even greater importance can be obtained. For example, it can be determined that individual defects detected by optical inspection appear in some electrolytic cells more often than in others, or some electrolytic cells produce less production than others. Some electrolysis workshops may have cathodes with RFID tags, a barcode, or other identifiers that can be recognized by a crane, stripper, or other device. If this data is combined with information received from a system of current sensors, then (for example) it can be possible to detect that the current in a particular cathode changes to a greater extent, or poor contacts and short circuits occur more often in it than in other cathodes.
В этом контексте система сенсоров тока согласно изобретению также может быть объединена с другими системами для создания единой системы управления электролизным цехом, обеспечивающей унифицированное общее управление и контроль всех (или многих) аспектов электролизного цеха. Другие системы могут содержать систему слежения за катодом, стрипперную машину, оптический контроль, взвешивание продукта, контроль расхода, анализ электролита, подачу насосом, разработку графика, управление выпрямителем и управление добавками к электролиту.In this context, the current sensor system according to the invention can also be combined with other systems to create a single control system for the electrolysis shop, providing unified overall management and control of all (or many) aspects of the electrolysis shop. Other systems may include a cathode tracking system, a stripper, optical control, product weighing, flow control, electrolyte analysis, pump flow, schedule development, rectifier control and electrolyte additive management.
Усовершенствования контроляControl enhancements
Как было указано выше, усовершенствования контроля предназначены для оптимизации работы и технического обслуживания металлургических систем, ключевым фактором в которых является управление током электрода. В этом контексте следующие усовершенствования предназначены для повышения надежности контроля и надежности системы.As mentioned above, control improvements are designed to optimize the operation and maintenance of metallurgical systems, the key factor in which is the control of the electrode current. In this context, the following enhancements are intended to increase the reliability of control and the reliability of the system.
Установление приоритетов коротких замыканийPrioritizing Short Circuits
При обычных операциях, осуществляемых в электролизном цеху, операторы могут систематически просматривать электролизеры, детектируя и устраняя короткие замыкания и плохие контакты. Путем применения устройства контроля тока в реальном времени обеспечена возможность затрачивать больше времени на устранение дефектов, чем на детектирование коротких замыканий и плохих контактов.In normal operations carried out in the electrolysis shop, operators can systematically scan electrolyzers, detecting and eliminating short circuits and poor contacts. By using a real-time current monitoring device, it is possible to spend more time on eliminating defects than on detecting short circuits and bad contacts.
В этом контексте система имеет средства установления приоритетов, которые выполнены с возможностью рекомендовать оптимальный порядок устранения коротких замыканий, используя следующие параметры: возраст и критичность короткого замыкания, расстояние, которое необходимо пройти оператору между короткими замыканиями, число операторов в смене и другие параметры, относящиеся к любому из вышеназванных усовершенствований.In this context, the system has priority setting tools that are able to recommend the optimal procedure for eliminating short circuits using the following parameters: age and criticality of the short circuit, the distance the operator needs to go between short circuits, the number of operators per shift, and other parameters related to any of the above enhancements.
КалибровкаCalibration
1. Необходимость калибровки. Магнитные поля, обнаруживаемые сенсорами, зависят не только от токов в соответствующих электродных, штангах, но и от магнитного поля Земли и, возможно, от полей, возникающих из-за токов в других проводниках (например, в шинах), которые могут быть непосредственно связаны или не связаны с работой электролизера. Если существуют поля из-за шин, по которым подают ток электролизера, то эти поля могут меняться с изменением общего тока электролизера. Чтобы скорректировать такие поля, возможно вывести их теоретическую коррекцию, или может потребоваться применение эмпирического метода (то есть калибровки).1. The need for calibration. The magnetic fields detected by the sensors depend not only on the currents in the corresponding electrode rods, but also on the Earth’s magnetic field and, possibly, on the fields arising from currents in other conductors (for example, in buses), which can be directly connected or are not related to the operation of the electrolyzer. If there are fields due to the buses through which the current of the electrolyzer is supplied, then these fields can change with the change in the total current of the electrolyzer. In order to correct such fields, it is possible to derive their theoretical correction, or the empirical method (i.e. calibration) may be required.
Обычно калибровка содержит измерение тока в каждой катодной штанге по длине электролизера. В случае электролизера двухконтактной системы может возникнуть необходимость измерения тока в каждой анодной штанге, что может представлять собой трудоемкую операцию.Typically, the calibration includes measuring the current in each cathode rod along the length of the cell. In the case of an electrolyzer of a two-contact system, it may be necessary to measure the current in each anode rod, which can be a time-consuming operation.
2. Использование снятия для первоначальной калибровки и обновлений. Для проверки калибровки системы необходимо выполнить сравнение оценки тока системой с независимым измерением тока. Если существует любое отличие, то можно осуществить корректировку системных параметров. Большей частью получение независимых измерений токов (например, вручную посредством токоизмерительных клещей) является трудоемкой операцией. Однако во время цикла снятия ток, текущий через некоторые катоды, определенно равен нулю, поскольку эти катоды физически удалены. Эта информация может быть использована во время первоначального ввода системы в эксплуатацию, а также во время ее технического обслуживания, чтобы установить и точно отрегулировать некоторые из параметров калибровки. Импорт значений тока выпрямителя вручную или из локальных систем дает дополнительное известное значение, которое может быть использовано во время первоначального ввода системы в эксплуатацию, а также во время ее технического обслуживания, чтобы установить и точно отрегулировать некоторые из параметров калибровки.2. Use removal for initial calibration and updates. To verify the calibration of the system, it is necessary to compare the current rating of the system with an independent current measurement. If there is any difference, then you can adjust the system parameters. For the most part, obtaining independent current measurements (for example, manually using clamp meters) is a time-consuming operation. However, during the removal cycle, the current flowing through some cathodes is definitely zero, since these cathodes are physically removed. This information can be used during the initial commissioning of the system, as well as during its maintenance, to establish and fine-tune some of the calibration parameters. Importing the rectifier current values manually or from local systems provides an additional known value that can be used during the initial commissioning of the system, as well as during its maintenance, to establish and fine-tune some of the calibration parameters.
Усовершенствования интерфейса пользователяUser Interface Enhancements
Как указано выше, усовершенствования интерфейса пользователя металлургических систем предназначены для оптимизации визуального отображения информации об электродах, электролизерах и/или электролизных цехах, что соответственно, оптимизирует осуществляемые оператором управление и контроль. В этом контексте они предназначены для максимального повышения простоты эксплуатации, повышения надежности управления и надежности системы.As indicated above, improvements to the user interface of metallurgical systems are designed to optimize the visual display of information about electrodes, electrolyzers and / or electrolysis shops, which accordingly optimizes operator control and monitoring. In this context, they are intended to maximize ease of use, increase control reliability and system reliability.
Идентификация коротких замыканий и плохих контактов электродовIdentification of short circuits and poor electrode contacts
К усовершенствованиям, полученным благодаря настоящему изобретению, относятся средства визуализации, предназначенные для визуализации состояния электродов, электролизеров и/или электролизных цехов. Указанные средства также содержат управляющие средства, благодаря которым оператор может предпринять действия, соответствующие отображаемому статусу.Improvements obtained through the present invention include visualization means for visualizing the state of electrodes, electrolyzers and / or electrolysis shops. These tools also contain control tools, thanks to which the operator can take actions corresponding to the displayed status.
В одном варианте осуществления этого усовершенствования предусмотрен способ использования управляемой лазерной указки, установленной с нижней стороны крана (кранов) электролизного цеха или имеющей независимую опору и предназначенной для выделения электродов, работающих за пределами предпочтительного для них диапазона (короткое замыкание или плохой контакт). Таким образом, указанный тип средств визуализации позволяет оператору без труда идентифицировать в электролизном цеху конкретный электрод. Кроме того, этот способ может содержать определение расстояния или местоположения посредством лазера.In one embodiment of this improvement, a method is provided for using a guided laser pointer mounted on the underside of the tap (s) of the electrolysis shop or having an independent support and designed to isolate electrodes operating outside their preferred range (short circuit or poor contact). Thus, this type of imaging tool allows the operator to easily identify a specific electrode in the electrolysis shop. In addition, this method may include determining a distance or location by means of a laser.
В другом варианте осуществления изобретения в фурнитуре электролизера или вблизи электродов установлены/расположены средства визуализации, например светодиод(ы), обеспечивающие возможность идентификации статуса конкретного электрода. Указанный статус может представлять собой нормальную работу, сильный ток (короткое замыкание), слабый ток (плохой контакт) и при необходимости другие параметры.In another embodiment of the invention, visualization means, for example LED (s), are installed / located in the accessories of the electrolyzer or near the electrodes, which make it possible to identify the status of a particular electrode. The indicated status can represent normal operation, strong current (short circuit), weak current (poor contact) and, if necessary, other parameters.
Визуализация статуса электродов и электролизеровVisualization of the status of electrodes and electrolyzers
Другой вариант осуществления изобретения также содержит средства отображения статуса, благодаря которым, как описано выше, можно узнать статус конкретного электрода/электролизера. В этом контексте настоящее изобретение обеспечивает наличие средств отображения статуса для показа релевантной информации пользователям устройств человеко-машинного интерфейса. Этот тип средств отображения статуса помогает оператору предпринять правильные действия в соответствии с рабочим статусом системы.Another embodiment of the invention also comprises status display means, thanks to which, as described above, it is possible to know the status of a particular electrode / electrolyzer. In this context, the present invention provides status display means for displaying relevant information to users of human-machine interface devices. This type of status display helps the operator take the right action in accordance with the operating status of the system.
В одном варианте осуществления этого усовершенствования в средствах отображения статуса используют очки дополненной реальности, которые позволяют операторам видеть статус электродов и электролизеров при их перемещении в электролизном цеху. При этом могут быть использованы лазеры, GPS или другие технологии определения местонахождения, чтобы определить местоположение пользователя и, следовательно, то, какой электролизный цех он наблюдает.In one embodiment of this improvement, augmented reality goggles are used in status displays, which allow operators to see the status of electrodes and electrolyzers as they move to the electrolysis shop. In this case, lasers, GPS or other location technologies can be used to determine the location of the user and, therefore, which electrolysis shop he is observing.
Кроме того, данное изобретение содержит использование программного обеспечения для распознавания шаблонов в планшетном или портативном персональном компьютере с камерой или любого другого устройства визуализации, причем указанное устройство выполнено с возможностью наложения идентификационного номера каждого электрода или статуса системы ЕСМ каждого электрода на изображение электролизера в реальном времени. В одном варианте осуществления этого усовершенствования в системе также может быть использована GPS или другая способность определения местонахождения.In addition, the present invention includes the use of pattern recognition software in a tablet or laptop personal computer with a camera or any other visualization device, said device configured to overlay the identification number of each electrode or the ECM status of each electrode on the electrolyzer image in real time. In one embodiment of this enhancement, GPS or other location capability may also be used in the system.
Аварийная сигнализация и/или сообщенияAlarms and / or Messages
Другое усовершенствование согласно настоящему изобретению заключается в том, что операторы могут конфигурировать один или более аварийных механизмов или аварийных устройств (в том числе визуальные индикаторы, акустические устройства, электронную почту, пейджеры и службу коротких сообщений (SMS)), для обеспечения возможности индикации системой возникновения коротких замыканий или других рабочих неисправностей.Another improvement according to the present invention is that operators can configure one or more alarm mechanisms or emergency devices (including visual indicators, acoustic devices, email, pagers and short message service (SMS)) to enable the system to indicate occurrence short circuits or other operational faults.
Информация может быть выдана посредством устройства визуализации любого типа, например, посредством отображения на экране, печатного отчета, в виде текстового сообщения электронной почты или SMS, или даже посредством голоса, генерируемого компьютером.Information can be provided by any type of visualization device, for example, by displaying on a screen a printed report, in the form of a text message, email or SMS, or even by voice generated by a computer.
Что касается вышеупомянутых усовершенствований, то для индикации местоположения неисправности могут быть использованы оптические индикаторы или средства визуализации на каждом электроде в каждом электролизере цеха электролиза. Они могут представлять собой расположенные вблизи электродов источники света (например, светодиоды), как описано выше. В качестве альтернативы может быть использована установленная на крыше/стене лазерная система, например, система, используемая во время представлений со световыми эффектами, которая может быть настроена на «рисование» индикации на полу электролизного цеха, как описано в одном и предыдущих вариантов осуществления изобретения. В простейшем варианте осуществления изобретения это может быть всего лишь световой индикатор статуса, расположенный в конце каждого электролизера для обеспечения наличия альтернативных средств идентификации электролизера, имеющего неисправность, на которую необходимо обратить внимание.With regard to the above improvements, optical indicators or visualization means on each electrode in each electrolysis cell of the electrolysis shop can be used to indicate the location of the fault. They can be light sources located close to the electrodes (for example, LEDs), as described above. As an alternative, a roof / wall mounted laser system can be used, for example, a system used during performances with lighting effects, which can be set to “draw” indications on the floor of the electrolysis shop, as described in one and previous embodiments of the invention. In the simplest embodiment of the invention, it can be just a status indicator light located at the end of each cell to provide alternative means of identifying the cell having a malfunction that needs attention.
Такая система аварийной сигнализации также может быть сопоставлена с автоматически генерируемым сообщением, дающим моментальный «снимок» рабочего состояния электролизного цеха, в том числе список необходимых исправлений с установленной очередностью.Such an alarm system can also be compared with an automatically generated message giving an instant “snapshot” of the working state of the electrolysis shop, including a list of necessary corrections with the established order.
Автоматическое детектирование снятияAutomatic withdrawal detection
Наконец, как указано выше, операторы периодически должны снимать с катодов покрываемый их металл. При операциях электролитического получения обычно это осуществляют, поднимая из электролизера 1/3 (или 1/2) полностью покрытых металлом катодов, подавая их в стрипперную машину, а затем устанавливая на их место в электролизер несколько чистых (не имеющих покрытия) катодов. Затем извлекают следующую 1/3 полностью покрытых металлом катодов, и заменяют их чистыми катодами. Наконец, снимают металл с последней трети. В соответствии с этим усовершенствованием система измерения согласно изобретению выполнена с возможностью детектирования, даже при наличии шума, момента времени, когда происходят эти события, и их записи. В цехах с кранами с ручным управлением и без системы слежения за катодами другой записи о том, когда осуществляют снятие металла с каждого катода, может не быть. Эта информация может быть полезной для отслеживания проблем, чтобы избежать ситуаций, при которых металл в электролизерах снимают не в соответствующий период времени, а также для документирования и планирования действий в электролизном цеху.Finally, as indicated above, operators periodically must remove their metal from the cathodes. In the operations of electrolytic production, this is usually done by lifting 1/3 (or 1/2) of the cathodes completely coated with metal from the electrolysis cell, feeding them to the stripping machine, and then installing several clean (uncoated) cathodes in their place in the electrolyzer. The next 1/3 of the fully metal-coated cathodes is then removed and replaced with pure cathodes. Finally, the metal is removed from the last third. In accordance with this improvement, the measurement system according to the invention is capable of detecting, even in the presence of noise, the point in time when these events occur and recording them. In workshops with manual cranes and without a cathode tracking system, there may not be another record of when metal is removed from each cathode. This information can be useful for tracking problems in order to avoid situations in which the metal in the electrolytic cells is not removed at the appropriate time period, as well as for documenting and planning actions in the electrolysis shop.
Claims (46)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261694208P | 2012-08-28 | 2012-08-28 | |
US61/694,208 | 2012-08-28 | ||
US201361765142P | 2013-02-15 | 2013-02-15 | |
US61/765,142 | 2013-02-15 | ||
PCT/AU2013/000948 WO2014032085A1 (en) | 2012-08-28 | 2013-08-26 | Improved electric current sensing and management system for electrolytic plants |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015110618A RU2015110618A (en) | 2016-10-20 |
RU2641289C2 true RU2641289C2 (en) | 2018-01-17 |
Family
ID=50182246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015110618A RU2641289C2 (en) | 2012-08-28 | 2013-08-26 | Improved system of measurement and control of electric current for cell plants |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150211136A1 (en) |
EP (1) | EP2890833A4 (en) |
CN (1) | CN104769164B (en) |
AP (1) | AP2015008290A0 (en) |
AU (1) | AU2013308380B2 (en) |
CL (1) | CL2015000493A1 (en) |
IN (1) | IN2015MN00426A (en) |
RU (1) | RU2641289C2 (en) |
WO (1) | WO2014032085A1 (en) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI125515B (en) | 2013-03-01 | 2015-11-13 | Outotec Oyj | Method for measuring electric current flowing in an individual electrode in an electrolysis system and arrangement for the same |
TWI687550B (en) * | 2014-08-01 | 2020-03-11 | 義大利商第諾拉工業公司 | Cell for metal electrowinning |
GB201603224D0 (en) * | 2016-02-24 | 2016-04-06 | Barker Michael H And Grant Duncan A | Equipment for a metal electrowinning or liberator process and way of operating the process |
ES2580552B1 (en) * | 2016-04-29 | 2017-05-31 | Industrie De Nora S.P.A. | SAFE ANODE FOR ELECTROCHEMICAL CELL |
CN109722677B (en) * | 2017-10-30 | 2023-07-18 | 江西瑞林装备有限公司 | Intelligent scheduling system for electrolytic tank surface |
CN108254611B (en) * | 2018-01-30 | 2020-07-28 | 北方工业大学 | Electrode current measuring method and system |
CN109100598B (en) * | 2018-10-23 | 2021-01-26 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | Method for judging single-cell running state of assembly line type magnesium electrolytic cell |
US11521864B2 (en) | 2019-08-23 | 2022-12-06 | Fabric8Labs, Inc. | Electrochemical additive manufacturing method using deposition feedback control |
US10914000B1 (en) | 2019-08-23 | 2021-02-09 | Fabric8Labs, Inc. | Method for manufacturing a printhead of an electrochemical additive manufacturing system |
US11512404B2 (en) * | 2019-08-23 | 2022-11-29 | Fabric8Labs, Inc. | Matrix-controlled printhead for an electrochemical additive manufacturing system |
CN110501561A (en) * | 2019-09-27 | 2019-11-26 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | Aluminum cell anodic current is distributed on-line detecting system and its method |
US11373085B2 (en) | 2020-02-11 | 2022-06-28 | International Business Machines Corporation | IoT based fire prediction |
JP7577547B2 (en) | 2021-01-20 | 2024-11-05 | 株式会社荏原製作所 | METHOD FOR DETECTING SHORT CIRCUIT IN PLATING APPARATUS, METHOD FOR CONTROLLING PLATING APPARATUS, AND PLATING APPARATUS |
CN114182305B (en) * | 2021-12-31 | 2023-03-24 | 理纯(上海)洁净技术有限公司 | Metal recovery system of semiconductor etching liquid |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU93048269A (en) * | 1993-10-19 | 1996-04-27 | Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика" | DEVICE FOR PROTECTION OF THE NETWORK OF AC CURRENT LEAKAGE TO A DC NETWORK |
US5516412A (en) * | 1995-05-16 | 1996-05-14 | International Business Machines Corporation | Vertical paddle plating cell |
US20040069640A1 (en) * | 2001-08-28 | 2004-04-15 | Roberto Pizzamiglio | Tubular electrodialysis and electrodeposition membrane electrode device |
DE10347991A1 (en) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Metallglanz Gmbh | Reaction container for continuous high rate electrodeposition of metal layers onto a metal body useful in deposition of platinum, oxide or mixed oxide layers |
WO2006117035A1 (en) * | 2005-05-04 | 2006-11-09 | Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH | Electrolytic cell |
WO2011123896A1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Mipac Pty Ltd | Monitoring device |
WO2012020243A1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Duncan Grant | Apparatus for use in electrorefining and electrowinning |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3215609A (en) * | 1962-12-04 | 1965-11-02 | Conversion Chem Corp | Electroplating test cell and method |
GB1313298A (en) * | 1969-06-27 | 1973-04-11 | Ici Ltd | Anode assembly for electrolytic cells |
US3793166A (en) * | 1970-01-07 | 1974-02-19 | American Smelting Refining | Electrical current measurement and rapidly locating and positively identifying cathodes having abnormal electrical conditions associated therewith in an electrolytic copper refining process tankhouse |
US3792457A (en) | 1972-01-05 | 1974-02-12 | Kennecott Copper Corp | Detection device for indicating short circuits in electrolytic cells |
US3794257A (en) * | 1972-06-05 | 1974-02-26 | Eastman Kodak Co | Winding device for a thin flexible material |
US4375617A (en) * | 1980-03-20 | 1983-03-01 | Schweitzer Edmund O Jun | Fault indicator with flux concentrating means |
GB0200438D0 (en) * | 2002-01-10 | 2002-02-27 | Univ Coventry | Stabilisation of liquid metal electrolyte systems |
DE10229005B4 (en) * | 2002-06-28 | 2007-03-01 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Apparatus and method for electrochemical metal deposition |
JP4094515B2 (en) | 2003-09-26 | 2008-06-04 | 株式会社ルネサステクノロジ | Manufacturing method of semiconductor device |
US7445696B2 (en) * | 2004-03-17 | 2008-11-04 | Kennecott Utah Copper Corporation | Monitoring electrolytic cell currents |
US7470356B2 (en) * | 2004-03-17 | 2008-12-30 | Kennecott Utah Copper Corporation | Wireless monitoring of two or more electrolytic cells using one monitoring device |
WO2009016190A2 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Ancor Tecmin S. A. | A system for monitoring, control and management of a plant where hydrometallurgical electrowinning and electrorefining processes for non ferrous metals are conducted |
US7993501B2 (en) | 2007-11-07 | 2011-08-09 | Freeport-Mcmoran Corporation | Double contact bar insulator assembly for electrowinning of a metal and methods of use thereof |
US8535492B2 (en) * | 2007-11-28 | 2013-09-17 | Mehlin Dean Matthews | System and method for isotope selective chemical reactions |
US7854825B2 (en) | 2007-12-01 | 2010-12-21 | William Ebert | Symmetical double contact electro-winning |
US20100065433A1 (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | Victor Vidaurre Heiremans | System and apparatus for enhancing convection in electrolytes to achieve improved electrodeposition of copper and other non ferrous metals in industrial electrolytic cells |
CN201924090U (en) * | 2010-09-24 | 2011-08-10 | 张大波 | Information tracking and monitoring system of prebaked anode aluminum electrolytic bath |
US20130321111A1 (en) * | 2011-07-14 | 2013-12-05 | Robert Neville O'Brien | Magnetizer utilizing rotated assemblies of permanent magnets |
-
2013
- 2013-08-26 RU RU2015110618A patent/RU2641289C2/en active
- 2013-08-26 EP EP13832519.6A patent/EP2890833A4/en not_active Withdrawn
- 2013-08-26 IN IN426MUN2015 patent/IN2015MN00426A/en unknown
- 2013-08-26 US US14/424,825 patent/US20150211136A1/en not_active Abandoned
- 2013-08-26 AP AP2015008290A patent/AP2015008290A0/en unknown
- 2013-08-26 WO PCT/AU2013/000948 patent/WO2014032085A1/en active Application Filing
- 2013-08-26 AU AU2013308380A patent/AU2013308380B2/en active Active
- 2013-08-26 CN CN201380056525.0A patent/CN104769164B/en active Active
-
2015
- 2015-02-27 CL CL2015000493A patent/CL2015000493A1/en unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU93048269A (en) * | 1993-10-19 | 1996-04-27 | Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика" | DEVICE FOR PROTECTION OF THE NETWORK OF AC CURRENT LEAKAGE TO A DC NETWORK |
US5516412A (en) * | 1995-05-16 | 1996-05-14 | International Business Machines Corporation | Vertical paddle plating cell |
US20040069640A1 (en) * | 2001-08-28 | 2004-04-15 | Roberto Pizzamiglio | Tubular electrodialysis and electrodeposition membrane electrode device |
DE10347991A1 (en) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Metallglanz Gmbh | Reaction container for continuous high rate electrodeposition of metal layers onto a metal body useful in deposition of platinum, oxide or mixed oxide layers |
WO2006117035A1 (en) * | 2005-05-04 | 2006-11-09 | Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH | Electrolytic cell |
WO2011123896A1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Mipac Pty Ltd | Monitoring device |
WO2012020243A1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Duncan Grant | Apparatus for use in electrorefining and electrowinning |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IN2015MN00426A (en) | 2015-09-04 |
CN104769164B (en) | 2017-06-13 |
WO2014032085A1 (en) | 2014-03-06 |
CL2015000493A1 (en) | 2015-07-10 |
RU2015110618A (en) | 2016-10-20 |
AU2013308380A1 (en) | 2015-03-19 |
CN104769164A (en) | 2015-07-08 |
EP2890833A4 (en) | 2016-06-15 |
US20150211136A1 (en) | 2015-07-30 |
EP2890833A1 (en) | 2015-07-08 |
AP2015008290A0 (en) | 2015-02-28 |
AU2013308380B2 (en) | 2017-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2641289C2 (en) | Improved system of measurement and control of electric current for cell plants | |
EP2961865B1 (en) | Measurement of electric current in an individual electrode in an electrolysis system | |
EP2961864B1 (en) | Arrangement for measuring electric current in an individual electrode in an electrolysis system | |
TWI544675B (en) | Permanent system for continuous detection of current distribution in interconnected electrolytic cells | |
TW201502324A (en) | System for evaluation of current distribution in electrodes of electrochemical plants | |
KR20170038880A (en) | Cell for metal electrowinning | |
US20150218722A1 (en) | Magnetic shielding for measuring a plurality of input and/or output currents to an electrolytic cell | |
CN110760895B (en) | Real-time monitoring and early warning method for fault of polar plate circuit in copper electrodeposition workshop | |
JPH07280656A (en) | Method and apparatus for locating abnormal temperature point | |
JP2019167564A (en) | Electrolysis device | |
KR102092673B1 (en) | Cathodic protection controller system | |
CN116613835A (en) | Fault repairing method and system for AC/DC interconnection power distribution network | |
CN118674431A (en) | Electric energy metering data management method and system based on concentrator | |
FI125909B (en) | Arrangement for measuring the current flowing at a single electrode of an electrolysis system | |
CN117713375A (en) | Line loss abnormal segmentation control method and system | |
Allanore et al. | HELM TRACKER™ CATHODE CURRENT SENSING TECHNOLOGY |