Continuous Monitoring of Information on Anode Current Distribution as Means of Improving the Process of Controlling and Forecasting Process Disturbances

За последние десятилетия система АСУТП электролиза достигла больших возможностей по улучшению сбора и обработки сигналов, которые обеспечивают основу для регулирования питания, теплового баланса и магнитогидродинамической (МГД) стабильности. Несмотря на значительное развитие, постоянно растут потребности в датчиках контроля, которые могут распознавать и реагировать на возникающие изменения. C 2008 г. на электролизерах опытного участка РА-400, расположенного в опытно-промышленном корпусе электролиза ОАО «РУСАЛ Саяногорск», эксплуатируется система непрерывного мониторинга информации о распределении тока по анодам, интегрированная в АСУТП СААТ-2. На протяжении промышленных испытаний система мониторинга постоянно совершенствовалась в части достоверности информации, обеспечения работоспособности оборудования в условиях агрессивных сред, а также при выполнении технологических и ремонтных операций на электролизере. Полученная информация о распределении тока по анодам позволила разработать алгоритмы, прогнозирующие на ранней стадии отклонения в питании глиноземом электролизера с последующим перераспределением по точкам автоматической подачи глинозема (АПГ), прогнозирование и распознавание технологических нарушений на подошве анодов («конуса»)The aluminum reduction process control system in recent decades has given great opportunities for improving the collection and processing of signals that provide the basis for the adjustment of feeding, thermal balance and magnetohydrodynamic (MHD) stability. Despite considerable development, there is a growing need for control sensors that can detect and respond to emerging changes. Since 2008, the cells operating in the RA-400 pilot area inside the Pilot Potroom at OJSC RUSAL Sayanogorsk have been using a system for continuous monitoring of information on anode current distribution. The system has been integrated in the ‘CAAT-2’ control system. In the course of industrial tests, the monitoring system was continuously improved – in terms of information reliability, and equipment operability in aggressive environments and during pot tending & maintenance operations. The obtained information on anode current distribution allowed for developing algorithms to detect, at an early stage, variations in cell alumina feeding, including further alumina re-distribution between feed points, and forecast and detect anode bottom problems (“spike”

Mathematical Modeling of the Impact of Anode Bottom Problems of the Anode Current Distribution High Current Electrolyzer

В статье представлены результаты математического моделирования тепловых и электрических полей в электролизерах РА-400 и РА-550 при различных по высоте «конусах» и месту расположения, образованных на подошве анодов. Показано хорошее согласование расчетных и экспериментальных данных. Определены критерии для наиболее раннего обнаружения «конусов»The article presents the results of mathematical modeling of thermal and electric fields in the electrolyzer RA-400 and RA-550 at different height “cones” and the location formed at the base of the anodes. Received good agreement between the calculated and experimental data. Criteria for the earliest detection “cones” were founde

Continuous Monitoring of Information on Anode Current Distribution as Means of Improving the Process of Controlling and Forecasting Process Disturbances

За последние десятилетия система АСУТП электролиза достигла больших возможностей по улучшению сбора и обработки сигналов, которые обеспечивают основу для регулирования питания, теплового баланса и магнитогидродинамической (МГД) стабильности. Несмотря на значительное развитие, постоянно растут потребности в датчиках контроля, которые могут распознавать и реагировать на возникающие изменения. C 2008 г. на электролизерах опытного участка РА-400, расположенного в опытно-промышленном корпусе электролиза ОАО «РУСАЛ Саяногорск», эксплуатируется система непрерывного мониторинга информации о распределении тока по анодам, интегрированная в АСУТП СААТ-2. На протяжении промышленных испытаний система мониторинга постоянно совершенствовалась в части достоверности информации, обеспечения работоспособности оборудования в условиях агрессивных сред, а также при выполнении технологических и ремонтных операций на электролизере. Полученная информация о распределении тока по анодам позволила разработать алгоритмы, прогнозирующие на ранней стадии отклонения в питании глиноземом электролизера с последующим перераспределением по точкам автоматической подачи глинозема (АПГ), прогнозирование и распознавание технологических нарушений на подошве анодов («конуса»)The aluminum reduction process control system in recent decades has given great opportunities for improving the collection and processing of signals that provide the basis for the adjustment of feeding, thermal balance and magnetohydrodynamic (MHD) stability. Despite considerable development, there is a growing need for control sensors that can detect and respond to emerging changes. Since 2008, the cells operating in the RA-400 pilot area inside the Pilot Potroom at OJSC RUSAL Sayanogorsk have been using a system for continuous monitoring of information on anode current distribution. The system has been integrated in the ‘CAAT-2’ control system. In the course of industrial tests, the monitoring system was continuously improved – in terms of information reliability, and equipment operability in aggressive environments and during pot tending & maintenance operations. The obtained information on anode current distribution allowed for developing algorithms to detect, at an early stage, variations in cell alumina feeding, including further alumina re-distribution between feed points, and forecast and detect anode bottom problems (“spike”

Mathematical Modeling of the Impact of Anode Bottom Problems of the Anode Current Distribution High Current Electrolyzer

В статье представлены результаты математического моделирования тепловых и электрических полей в электролизерах РА-400 и РА-550 при различных по высоте «конусах» и месту расположения, образованных на подошве анодов. Показано хорошее согласование расчетных и экспериментальных данных. Определены критерии для наиболее раннего обнаружения «конусов»The article presents the results of mathematical modeling of thermal and electric fields in the electrolyzer RA-400 and RA-550 at different height “cones” and the location formed at the base of the anodes. Received good agreement between the calculated and experimental data. Criteria for the earliest detection “cones” were founde