Устройство для обнаружения коротких замыканий в ваннах электролиза меди

Предлагаемое решение относится к области металлургии в частности к оборудованию для обнаружения коротких замыканий между электродами в ваннах при электролизе цветных металлов, преимущественно меди. Технической задачей предлагаемого решения является упрощение конструкции устройства, повышение надежности и снижение времени на обслуживание электролизных ванн и снижение расхода электроэнергии при электролизе цветных металлов. Указанная техническая задача достигается тем, что в устройстве дополнительно выполнено узел преобразования магнитного потока в электрический ток, а устройство для сигнализации силы тока выполнено в виде градуированной шкалы с поворотной стрелкой, установленной на оси с возвратной пружиной, а шкала закрыта прозрачным экраном. Использование предлагаемого технического решения позволит упростить конструкцию, повысить надежность самого устройства, снизить время на поиск места короткого замыкания и уменьшить расход электроэнергии на 20-25% в процессе электролиза по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.

Предлагаемое техническое решение относится к цветной металлургии и предназначено для индивидуального поиска коротких замыканий в ваннах электролиза меди.

Известно устройство для обнаружения коротких замыканий в ваннах электролиза меди, содержащее размещенные в корпусе датчик магнитного поля, соединенный с системой питания и устройством сигнализации при изменении магнитного поля (см. патент США №3792457 по кл.340-253 за 1974 г.)

Недостатком этого устройства является то, что оно может быть использовано только для одной фиксированной величины тока короткого замыкания в ванне.

Так же известно устройство для обнаружения коротких замыканий в ваннах электролиза меди, содержащее в корпусе датчик магнитного поля, элементы питания и сигнализации, оно снабжено цилиндрическим корпусом и концентрично установленным с ним стаканом, имеющим прорези по его образующим, стенки стакана в верхней части имеют выступы, на наружной поверхности цилиндрического корпуса выполнены кольцевые углубления, количество которых равно числу возможных значений величины тока серии ванн и поперечные углубления по образующим корпуса, в которых с возможностью перемещения установлен стакан и датчик для предварительной настройки, в виде устройства для перемещения датчика магнитного поля, внутри корпуса. Устройство для индикации выполнено в виде лампочки и

загорается при определенной силе тока. (см. патент РФ, №855076 по кл С 25 В 15/06 за 1979 г.).

Недостатком этого устройства является то, что оно фиксирует и определяет только короткие замыкания с постоянным значением и не выявляет замыкания пульсирующего действия и с не постоянным контактом. Кроме того, конструкция этого устройства сложна и для него необходимо дополнительное питание.

Технической задачей предлагаемого решения является устранение указанных выше недостатков, упрощение конструкции и повышение надежности в процессе эксплуатации.

Указанная задача достигается тем, что в устройстве для обнаружения коротких замыканий в ваннах электролиза меди, содержащем корпус, внутри которого установлен датчик магнитного поля, устройство сигнализации и настройки режимов замера и ручки, оно дополнительно снабжено устройством для преобразования силы магнитного потока в электрический ток, а устройство для сигнализации выполнено в виде градуированной шкалы с поворотной стрелкой, установленной на оси с возвратной пружиной, а сама шкала закрыта сверху светопрозрачным экраном.

Еще одним отличием предлагаемого устройства является то, что на оси стрелки под шкалой закреплен поворотный якорь, а устройство преобразования магнитного поля в электрический ток выполнено в виде двух или нескольких отдельных элементов расположенных по разным сторонам оси стрелки и направлены параллельно ее продольной оси

На фиг.1 - изображен общий вид предлагаемого устройства (вид сверху)

На фиг.2 - сечение по А-А фиг.1.

На фиг 3 - сечение по Б-Б фиг.1.

Как показано на фиг.1 предлагаемое устройство содержит корпус 1, внутри которого установлены опоры 2 и 3 и нижнее основание 4. К опорам 2 и 3 винтами 5 жестко прикреплено верхнее основание 6. В нижнем 4 и верхнем 6 основаниях закреплены втулки 7 и 8, в которых установлена поворотная ось

9, с которой соединена стрелка 10, возвратная пружина 11 и якорь 12, в виде нескольких пластин. С наружной стороны на верхнем основании 6 нанесена градуированная шкала 13, а со стороны поворотной оси в нем выполнено сквозное отверстие 14. Ось 9, расположена между двумя пластинами 15 и 16, жестко закрепленные на нижнем основании 4. В корпусе 1 выше стрелки 10 закреплен прозрачный экран 17. К корпусу 1 жестко прикреплена ручка 18.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. С помощью рукоятки 18 собранный прибор подносится к ванне электролиза металла. Прибор накладывается на ломик матрицы таким образом, чтобы тело ломики расположилось между пластинами 15 и 16. Магнитный поток, создаваемый электрическим током, протекающим по ломику матрицы в процессе электролиза, создает ЭДС и заставляет якорь 12 прибора поворачиваться на определенный угол в зависимости от величины тока. А так как якорь 12 выполнен в виде пластин, жестко соединенных с осью 9, то и ось поворачивается вместе с якорем в опорах 7 и 8 верхнего и нижнего оснований 6 и 4. Стрелка 10 соединена с осью 10 через окно 14 и при повороте так же поворачивается на некоторый угол и с помощью градуированной шкалы 13 показывает величину тока. На шкале наносятся значения тока, которые соответствуют как нормальному состоянию электролиза, так и току при коротких замыканиях. Если значения тока меньше необходимой величины, то зазор между ломиком слишком большой и его требуется уменьшить, что достигается путем смещения ломика на электродах ванны. Если значения тока превышают нормальные значения, то это свидетельствует наличия короткого замыкания, что так же устраняется перемещением ломика матрицы. Проверив и отрегулировав силу тока до нормальной величины, процесс проверки повторяется со следующей матрицей аналогичным выше описанным способом.

Использование предлагаемого устройства при обнаружении коротких замыканий в электролизных ваннах позволяет качественно и быстро определить наличие коротких замыканий между электродами как постоянного тока и пульсирующего действия, а так же точно определять местоположения

матриц в электролизной ванне и установить их в самом оптимальном месте. Кроме того конструкция предлагаемого устройства выполнена таким образом, что нет необходимости использовать дополнительный источник питания, а сам привод измерительного узла использует электрический ток цепи электролиза ванны.

Предлагаемая конструкция устройства для обнаружения коротких замыканий позволяет упростить их конструкцию, полностью исключить автономное питание устройства в процессе работы и снизить в 2 - 3 раза потери электроэнергии в процессе электролиза цветных металлов, преимущественно меди, по сравнению с известными конструкциями устройств аналогичного назначения.

1. Устройство для обнаружения коротких замыканий в ваннах электролиза меди, содержащее корпус, внутри которого установлен датчик магнитного поля, устройства для сигнализации и настройки и ручки, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено устройством преобразования силы магнитного потока в силу тока, а устройство для сигнализации выполнено в виде градуированной шкалы с поворотной стрелкой, установленной на оси с возвратной пружиной, причем шкала закрыта прозрачным экраном.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство преобразования выполнено в виде двух или нескольких отдельных элементов, расположенных по разным сторонам оси поворотной стрелки и установленных параллельно ее продольной оси.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на оси поворотной стрелки закреплен поворотный якорь.

4. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что каждый из элементов устройства преобразования и якорь поворотной стрелки выполнены из трансформаторного железа.