Токоизправителят е основното оборудване на завода за електролитен алуминий. След като бъде пуснат в експлоатация, спирането вече не е разрешено. Тази статия се фокусира върху приложението на бързи предпазители в токоизправително оборудване с висока мощност в електролитната алуминиева индустрия.
1 Въведение
Бързият предпазител с високи параметри се използва главно за защита на полупроводниково оборудване с висока мощност. Типично полупроводниково устройство от този тип е токоизправител с висока мощност, който използва диоди или тиристори за преобразуване на променлив ток в постоянен ток. Има много промишлени приложения на високомощна корекция и тази статия споменава само някои от тях.
2. Приложения на токоизправители с висока мощност
Електролиза на алуминий Металният алуминий се произвежда главно чрез електролиза. Много фабрики за алуминий в света разширяват производствения си мащаб, за да подобрят ефективността и да отговорят на търсенето на алуминий на пазара. Процесът на електролиза на алуминий е, че алуминиевият оксид (Al2O3) претърпява електролитна реакция в електролитната клетка за генериране на алуминий и кислород: 2 Al2O3+3C→4Al+3CO2
Електролитната клетка е голям и плитък стоманен резервоар с въглероден слой от вътрешната страна. Различни електролитни клетки са електрически свързани последователно. Във всяка електролитна клетка постоянният ток протича в разтопения алуминиев електролит през графитния анод и след това изтича през въглеродния катод, покриващ електролитната клетка, и влиза в анода на следващата електролитна клетка и т.н. Под действието на електрическия ток, кислородният елемент в алуминиевия оксид се отделя и комбинира с въглерод в горната част на електролитната клетка, за да образува въглероден диоксид, а течният алуминий се отлага на дъното на електролитната клетка.
Електролиза на хлор Обикновено хлорът се получава при електролиза на саламура, като едновременно се произвеждат водород и сода каустик. Необходими са около 4000 градуса електричество, за да се произведе един тон хлор. Постоянният ток на процеса, необходим за процеса на хлорна електролиза, е между 300-350kA, а необходимото постоянно напрежение може да достигне до 1000 Vdc.
DC електродъгова пещ Много големи съвременни стоманодобивни заводи използват DC електродъгови пещи за топене на рециклирана стоманена скрап. Предимствата на използването на електродъгова пещ с постоянен ток са голям производствен капацитет, висока производствена ефективност и нисък шум. Процесният ток на електродъговата пещ за топене на желязо и стомана е около 100 kA, а напрежението обикновено е по-високо от 1000 Vdc. Процесът на електролиза обикновено е чист и непрекъснатият ток на натоварване протича стабилно през полупроводника и предпазителя. Приложението на електродъговите пещи е различно. Характеристиките на техния производствен процес карат тока на натоварване често да има сериозни импулсни компоненти, така че е необходимо много внимателно изчисление и проверка при избора на полупроводници и предпазители.
Графитна пещ Производството на много графитни продукти, като например електроди, също използва пещ с постоянен ток. Типичните параметри на процеса са: напрежението обикновено не е по-високо от 300V, а токът може да достигне 160kA. Топене на други метали Процесните токове при производството на метали като мед, цинк, олово, никел и кадмий също трябва да се генерират чрез процес на ректификация с висока мощност.
