СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЕЙ РАСПЛАВОВ МЕТАЛЛА И ЭЛЕКТРОЛИТА НА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ
PROCEDURE FOR MEASUREMENT OF LEVELS OF MELT OF METAL AND ELECTROLYTE IN ELECTROLYSER FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия.
Известен способ и устройство для измерения уровней расплава на электролизере для производства алюминия, согласно которым измерение производят посредством погружения термостойкого стержня в электролизер до упора. Уровень металла и электролита в данном способе определяется после выемки термостойкого стержня и измерения расстояния от конца стержня до характерного отделения «металл-электролит» линейкой. Точность измерения в данном случае обеспечивается использованием строительного уровня (Свидетельство на полезную модель RU № 19835. Устройство для измерения уровня металла и электролита в ванне алюминиевого электролизера).
Однако в измерения, производимые в соответствии с данным способом, вносится погрешность, обусловленная состоянием подины электролизера, что является существенным недостатком способа. Также недостатком данного способа является обязательное наличие четкой границы раздела фаз «металл-электролит».
Наиболее близкими по технической сущности к заявляемым являются способ и устройство для измерения уровней расплава на электролизере для производства алюминия от внешней точки, основанные на визуальной оценке расположения раздела фаз «металл-электролит» относительно находящейся вне шахты электролизера точки (Н.Н.Питерцев, И.И.Пузанов. Совершенствование контроля и поддержания целевого уровня металла в электролизере // Технико-экономический вестник РУСАЛа», № 19, июнь 2007 г., стр.41-43). Существенным недостатком данного способа является высокая зависимость точности измерений от формы рабочего пространства электролизера. Также недостатком данного способа является обязательное наличие четкой границы раздела фаз «металл-электролит».
Задачей предлагаемых способа и устройства является обеспечение низкой погрешности при осуществлении измерения уровней металла и электролита на электролизере для производства алюминия.
Технический результат заключается в неиспользовании границы раздела фаз «металл-электролит» при измерении уровней металла и электролита на электролизере для производства алюминия.
Поставленная задача достигается тем, что измерение уровней расплава на электролизере для производства алюминия согласно предлагаемому изобретению производится посредством определения положения подошвы анода относительно фланцевого узла электролизера. Уровень металла определяется как разность положения анода относительно фланцевого листа электролизера и величины междуполюсного расстояния анода. Уровень электролита определяется как разность определенного уровня расплава за вычетом рассчитанного уровня металла.
Таким образом, заявляемые способ и устройство для измерения уровней расплава на электролизере для производства алюминия соответствуют критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что делает возможным сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Изобретение поясняется чертежом, где показано устройство для измерения уровней металла и электролита на электролизере для производства алюминия, включающее в себя рабочую часть (1), строительный уровень (2) и замерную рейку (3).
Способ реализуется следующим образом:
Рабочая часть измерительного устройства (1) заводится под подошву анода (4). После прижимания рабочей части устройства к подошве анода, устройство переводится в горизонтальное положение с помощью строительного уровня (2). При помощи замерной рейки устройства (3) определяется положение подошвы анода относительно фланцевого листа электролизера (5).
Уровень расплава металла определяют как разность положения подошвы анода относительно фланцевого листа электролизера и межполюсного расстояния анода, а уровень расплава электролита определяют как сумму величины погружения рабочего органа измерительного устройства в расплав металла и межполюсного расстояния анода за вычетом уровня расплава металла
Сравнение признаков предлагаемого технического решения с известными аналогами выявило следующее. Известен способ измерения уровней металла и электролита, в котором измерение производится путем прямого определения положения точки раздела фаз «металл-электролит» относительно подины электролизера, известен способ измерения уровня металла и электролита, в котором измерение производится путем определения положения точки раздела фаз «металл-электролит» относительно внешней реперной точки. Неизвестен способ измерения уровней расплавов металла и электролита, в котором определение уровня расплава металла определяют как разность положения подошвы анода относительно фланцевого узла электролизера и межполюсного расстояния анода, а уровень расплава электролита определяют как сумму величины погружения рабочего органа измерительного устройства в расплав металла и межполюсного расстояния анода за вычетом уровня расплава металла. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения изобретательскому уровню.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет значительно улучшить корректность определения фактической величины уровней металла и электролита.