Введение
1 Обзор современных способов измерения и анализа флуктуации межполюсного напряжения алюминиевого электролизера 10
1.1 Общие сведения о технологическом процессе электролиза алюминия 11
1.2 Контроль межполюсного напряжения электролизера
1.2.1 Современные способы измерения межполюсного напряжения электролизера 17
1.2.2 Принципы построения современных устройств для съема межполюсного напряжения электролизера 23
1.3 Флуктуации межполюсного напряжения электролизера 25
1.3.1 Общие сведения о флуктуациях межполюсного напряжения электролизера 26
1.3.2 Современные способы контроля флуктуации межполюсного напряжения электролизера 27
1.3.3 Методы диагностики технологического состояния электролизера на основе флуктуации межполюсного напряжения 30
Выводы и постановка задачи исследования 36
2 Анализ флуктуации межполюсного напряжения электролизера 39
2.1 Замыкание расплава алюминия на анод 40
2.1.1 Спектральный состав флуктуации межполюсного напряжения, вызванных подмыканием металла на анод 43
2.2 Волны на поверхности расплава алюминия 51
2.2.1 Спектральный состав и информационный потенциал флуктуации межполюсного напряжения, вызванных волнением металла 54
2.3 Газ под анодом 56
2.3.1 Зависимость падения напряжения в межполюсного промежутке от газосодержания 57
2.3.2Флуктуации межполюсного напряжения, обусловленные динамикой пузырьков 59
2.3.2.1 Спектральный состав флуктуации межполюсного напряжения, обусловленных динамикой пузырьков 62
2.3.3 Собственные колебания пузырьков 64
2.4 Оценка влияния емкости межполюсного промежутка 67
2.5 Система фильтрации межполюсного напряжения 70
Выводы 73
3 Устройство съема межполюсного напряжения электролизера 74
3.1 Способ съема напряжения с электролизера: структурная схема устройства 75
3.2 Функциональная схема устройства 78
3.2.1 Функциональная схема блока питания устройства 78
3.2.2 Функциональная схема измерительной части устройства 19
3.3 Реализация устройства 82
3.3.1 Фильтр нижних частот 82
3.3.2 Блок питания 3.3.2.1 Преобразователь 86
3.3.2.2 Стабилизатор 87
3.3.2.3 Лабораторные испытания блока питания 88
3.4 Выбор точек подключения к электролизеру для съема флуктуации межполюсного напряжения 88
Выводы 91
4 Эксперимент: проведение и анализ результатов 92
4.1 Подготовка и проведение эксперимента 92
4.2 Обработка и анализ результатов
4.2.1 Помехи в электролизном цехе 94
4.2.2 Выборочное среднеквадратичное отклонение 96
4.2.3 Спектральный состав 97
4.2.4 Поиск периодичностей и идентификация флуктуации межполюсного напряжения электролизера 99
4.2.5 Гармонические составляющие флуктуации межполюсного напряжения межполюсного промежутка электролизера 101
4.2.6 Подмыкания металла на анод 109
Выводы 113
Заключение 114
Список использованной литературы 115
