Likriktaren är kärnutrustningen i den elektrolytiska aluminiumanläggningen. När den väl har tagits i drift är avstängning inte längre tillåten. Den här artikeln fokuserar på tillämpningen av snabba säkringar i högeffektslikriktarutrustning i den elektrolytiska aluminiumindustrin.
1 Introduktion
Snabbsäkring med höga parametrar används huvudsakligen för att skydda högeffekts halvledarutrustning. En typisk halvledarenhet av denna typ är en högeffektslikriktare som använder dioder eller tyristorer för att omvandla växelström till likström. Det finns många industriella tillämpningar av högeffektslikriktning, och den här artikeln nämner bara några av dem.
2. Högeffekts likriktarapplikationer
Aluminiumelektrolys Metallaluminium framställs huvudsakligen genom elektrolys. Många aluminiumfabriker i världen utökar sin produktionsskala för att förbättra effektiviteten och möta marknadens efterfrågan på aluminium. Processen för aluminiumelektrolys är att aluminiumoxid (Al2O3) genomgår en elektrolytisk reaktion i elektrolyscellen för att generera aluminium och syre: 2 Al2O3+3C→4Al+3CO2
Elektrolyscellen är en stor och ytlig ståltank med ett kolskikt på insidan. Olika elektrolytiska celler är elektriskt kopplade i serie. I varje elektrolytisk cell strömmar likströmmen in i den smälta aluminiumoxidelektrolyten genom grafitanoden och strömmar sedan ut genom kolkatoden som fodrar elektrolytcellen och går in i anoden på nästa elektrolyscell, och så vidare. Under inverkan av den elektriska strömmen separeras syreelementet i aluminiumoxiden och kombineras med kol i den övre delen av elektrolytcellen för att bilda koldioxid, och flytande aluminium avsätts i botten av elektrolyscellen.
Klorelektrolys Vanligtvis erhålls klor från elektrolys av saltlake, och väte och kaustiksoda produceras samtidigt. Det krävs cirka 4000 graders el för att producera ett ton klor. DC-processströmmen som krävs för klorelektrolysprocessen är mellan 300-350kA, och den erforderliga DC-spänningen kan vara så hög som 1000Vdc.
DC elektrisk ljusbågsugn Många stora moderna stålverk använder DC elektriska ljusbågsugnar för att smälta återvunnet stålskrot. Fördelarna med att använda DC elektrisk ljusbågsugn är stor produktionskapacitet, hög produktionseffektivitet och lågt ljud. Processströmmen i den elektriska ljusbågsugnen för järn- och stålsmältning är cirka 100kA, och spänningen är i allmänhet högre än 1000Vdc. Elektrolysprocessen är i allmänhet ren och den kontinuerliga belastningsströmmen flyter stadigt genom halvledaren och säkringen. Tillämpningen av ljusbågsugnar är annorlunda. Egenskaperna för deras produktionsprocess gör att belastningsströmmen ofta har allvarliga pulskomponenter, så mycket noggrann beräkning och verifiering krävs vid val av halvledare och säkringar.
Grafitugn Vid tillverkningen av många grafitprodukter, såsom elektroder, används också en likströmsugn. Typiska processparametrar är: spänningen är i allmänhet inte högre än 300V, och strömmen kan vara så hög som 160kA. Annan metallsmältning Processströmmar vid tillverkning av metaller som koppar, zink, bly, nickel och kadmium behöver också genereras genom en högeffekts likriktningsprocess.