Likeretteren er kjerneutstyret til det elektrolytiske aluminiumsverket. Når den er satt i drift, er det ikke lenger tillatt å stenge den. Denne artikkelen fokuserer på bruken av raske sikringer i høyeffekt likeretterutstyr i den elektrolytiske aluminiumsindustrien.
1 Introduksjon
Rask sikring med høye parametere brukes hovedsakelig til beskyttelse av høyeffekts halvlederutstyr. En typisk halvlederenhet av denne typen er en høyeffekt likeretter som bruker dioder eller tyristorer for å konvertere vekselstrøm til likestrøm. Det er mange industrielle anvendelser av høyeffekt-retting, og denne artikkelen nevner bare noen av dem.
2. Høyeffekt likeretterapplikasjoner
Aluminiumelektrolyse Metallaluminium produseres hovedsakelig ved elektrolyse. Mange aluminiumsfabrikker i verden utvider produksjonsskalaen for å forbedre effektiviteten og møte markedets etterspørsel etter aluminium. Prosessen med aluminiumelektrolyse er at aluminiumoksid (Al2O3) gjennomgår en elektrolytisk reaksjon i elektrolysecellen for å generere aluminium og oksygen: 2 Al2O3+3C→4Al+3CO2
Elektrolysecellen er en stor og grunn ståltank med et karbonlag på innsiden. Ulike elektrolyseceller er elektrisk koblet i serie. I hver elektrolysecelle strømmer likestrømmen inn i den smeltede aluminiumoksydelektrolytten gjennom grafittanoden, og strømmer deretter ut gjennom karbonkatoden som forer elektrolysecellen, og går inn i anoden til den neste elektrolysecellen, og så videre. Under påvirkning av den elektriske strømmen separeres oksygenelementet i aluminaen og kombineres med karbon i den øvre delen av elektrolysecellen for å danne karbondioksid, og flytende aluminium avsettes i bunnen av elektrolysecellen.
Klorelektrolyse Vanligvis oppnås klor fra elektrolyse av saltlake, og hydrogen og kaustisk soda produseres samtidig. Det trengs omtrent 4000 grader elektrisitet for å produsere ett tonn klor. DC-prosessstrømmen som kreves for klorelektrolyseprosessen er mellom 300-350kA, og den nødvendige likespenningen kan være så høy som 1000Vdc.
DC elektrisk lysbueovn Mange store moderne stålverk bruker likestrøms lysbueovner for å smelte resirkulert skrapstål. Fordelene ved å bruke DC-lysbueovn er stor produksjonskapasitet, høy produksjonseffektivitet og lav støy. Prosessstrømmen til den elektriske lysbueovnen for smelting av jern og stål er omtrent 100kA, og spenningen er generelt høyere enn 1000Vdc. Elektrolyseprosessen er generelt ren, og den kontinuerlige belastningsstrømmen flyter jevnt gjennom halvlederen og sikringen. Bruken av elektriske lysbueovner er annerledes. Egenskapene til produksjonsprosessen gjør at laststrømmen ofte har alvorlige pulskomponenter, så det kreves veldig nøye beregning og verifisering når du velger halvledere og sikringer.
Grafittovn Produksjonen av mange grafittprodukter, for eksempel elektroder, bruker også en likestrømsovn. Typiske prosessparametere er: spenningen er vanligvis ikke høyere enn 300V, og strømmen kan være så høy som 160kA. Annen metallsmelting Prosessstrømmer i produksjon av metaller som kobber, sink, bly, nikkel og kadmium må også genereres ved en høyeffekts rettingsprosess.