Gabinete rectificador de electrólisis de zinc

La fundición y purificación del zinc comprende dos procesos, según la materia prima: la electrólisis y la electroobtención. El equipo rectificador es un componente clave, ya que influye significativamente en la calidad y el coste energético del zinc producido. Un sistema rectificador completo incluye un armario rectificador, un armario de control digital, un transformador rectificador, un refrigerador de agua pura, sensores de CC e interruptores de CC. Generalmente se instala en interiores, cerca de la celda electrolítica, con refrigeración por agua pura, y admite tensiones de entrada de 35 kV y 10 kV.

I. Aplicaciones

Esta serie de armarios rectificadores se utiliza principalmente en diversos tipos de equipos rectificadores y sistemas de control automatizados para la electrólisis de metales no ferrosos como aluminio, magnesio, manganeso, zinc, cobre y plomo, así como de sales de cloruro. También puede servir como fuente de alimentación para cargas similares.

II. Características principales del gabinete

1. Tipo de conexión eléctrica: El tipo de conexión se selecciona generalmente en función de la tensión CC, la corriente y las tolerancias armónicas de la red. Existen dos categorías principales: conexiones en antiestrella doble y en puente trifásico, con cuatro combinaciones diferentes disponibles: conexiones de seis pulsos y de doce pulsos.

2. Los tiristores de alta potencia se utilizan para reducir el número de componentes en paralelo, simplificando la estructura del gabinete, reduciendo las pérdidas y facilitando el mantenimiento.

3. Los componentes y las barras colectoras de cobre de fusión rápida utilizan perfiles de circuito de agua circulante especialmente diseñados para una amplia disipación del calor y una mayor vida útil de los componentes.

4. El ajuste a presión de los componentes adopta un diseño típico para una fuerza fija equilibrada y un doble aislamiento.

5. Para las conexiones internas de agua se utilizan tubos de plástico blando transparente reforzado importado, resistentes a temperaturas altas y bajas y con una larga vida útil.

6. Los grifos de los radiadores componentes se someten a un tratamiento especial para resistir la corrosión.

7. El gabinete está mecanizado utilizando herramientas de máquinas CNC completas y cuenta con un recubrimiento de polvo general para una apariencia estéticamente agradable.

8. Los armarios suelen estar disponibles en tipos abiertos para interiores, semiabiertos y totalmente sellados para exteriores, con cableado de entrada y salida diseñado según los requisitos del usuario.

9. Esta serie de armarios rectificadores utiliza un sistema de control de disparo de control industrial digital para permitir que el equipo...

III. Características técnicas

1. Regulador: Los reguladores digitales ofrecen modos de control flexibles y variables, además de características estables, mientras que los reguladores analógicos proporcionan una respuesta rápida. Ambos emplean control de realimentación negativa de corriente continua, logrando una precisión de estabilización de corriente superior a la de los reguladores analógicos.±0,5 %. 2. Disparo digital: Emite pulsos de disparo de 6 o 12 fases, con un patrón de doble pulso estrecho espaciado 60°. Presenta una señal de disparo intensa, asimetría de fase ≤ ±0,3°, rango de desplazamiento de fase de 0 a 150° y sincronización CA monofásica. Se logra una alta simetría de pulso.

3. Funcionamiento: El funcionamiento mediante teclas táctiles permite el arranque, el apagado y el ajuste de corriente.

4. Protección: Incluye arranque sin corriente, protección contra sobrecorriente de CC en dos etapas, protección contra pérdida de señal de realimentación, protección contra sobrepresión y sobretemperatura del agua, protección de enclavamiento de proceso e indicación de sobretemperatura del ángulo de control de operación. Además, ajusta automáticamente la posición de la toma del transformador según el ángulo de control.

5. Pantalla: La pantalla LCD muestra la corriente continua, el voltaje continuo, la presión del agua, la temperatura del agua, la temperatura del aceite y el ángulo de control.

6. Producto de doble canal: Durante el funcionamiento, los dos canales actúan como reserva activa entre sí, lo que permite realizar mantenimiento sin interrupción del suministro eléctrico y cambiar de canal sin perturbaciones (de corriente). 7. Comunicación de red: Admite múltiples protocolos de comunicación, incluidos Modbus, Profibus y Ethernet.

Especificaciones de voltaje:

16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V 400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V

Especificaciones actuales:

300A 750A 1000A 2000A 3150A 5000A 6300A 8000A 10000A 16000A 20000A 25000A 31500A 40000A 50000A

63000A 80000A 100000A 120000A 160000A

IV. Tabla de parámetros técnicos del rectificador electrolítico

Especificaciones principales, parámetros eléctricos y dimensiones de las unidades rectificadoras para electrólisis

Introducción a la fuente de alimentación para electrólisis de zinc

Las fuentes de alimentación para electrólisis de zinc son generalmente fuentes de alimentación de CC ajustables de bajo voltaje, alta corriente y corriente constante.

Tomando como ejemplo el armario rectificador correspondiente: KGHS-18KA/165V:

I. Configuración del sistema principal: Rectificación por tiristores en antiestrella doble, en fase y en paralelo inverso. Cada unidad rectificadora consta de un transformador con cambiador de tomas bajo carga y un armario rectificador de tiristores de 18 kA, formando una rectificación de 6 fases. Dos unidades pueden formar un sistema de 12 pulsos.

II. Método de regulación de voltaje: Ajuste grueso mediante autotransformador bajo carga; ajuste fino mediante regulación de voltaje controlada por fase mediante tiristores. La unidad rectificadora está equipada con ajuste manual y automático del rango de conmutación bajo carga. El ajuste automático se basa en el ángulo de control, que se encuentra dentro del rango de 5 a 25 grados (para adaptarse a diferentes condiciones de uso, los usuarios pueden configurar el valor de conmutación bajo carga manualmente en el sistema de control del ordenador principal y la pantalla táctil).

III. Parámetros del rectificador:

Modelo de transformador rectificador: ZHPPS-4000/10

Rango de regulación de voltaje: 65%-105%

Recuento de pulsos: 6 pulsos por unidad.

Número de etapas de regulación de voltaje: Regulación de cambiador de tomas bajo carga de 9 etapas.

IV. Control y protección del gabinete rectificador:

4.1 Las conexiones del circuito de agua para los enfriadores de agua de los elementos rectificadores, los brazos del puente rectificador y los brazos del puente fusible de acción rápida emplean métodos de conexión científicos para minimizar la electrocorrosión. Se utilizan tuberías de acero inoxidable y todas las boquillas de agua se fijan con pernos de acero inoxidable para garantizar un funcionamiento sin fugas en condiciones de alta temperatura. Se utilizan conexiones de brida cuando la instalación y el desmontaje resultan convenientes.

4.2 Refrigeración por agua pura para el armario rectificador principal: El colector principal de agua de refrigeración está fabricado en acero inoxidable. Cada armario dispone de una tubería de entrada y otra de salida. Todos los circuitos de agua están conectados mediante tuberías reforzadas con goma y malla. Los circuitos deben superar una prueba de 30 minutos a una presión de agua de 0,4 MPa sin fugas, y las tuberías deben ser fáciles y rápidas de desmontar.

4.3 Asegúrese de que los componentes del rectificador tengan suficiente presión de contacto, que los brazos del rectificador tengan suficiente resistencia mecánica, una densidad de corriente económica y un buen efecto de refrigeración.

4.4 Protección contra sobretensiones en el circuito principal. Es necesario absorber eficazmente las sobretensiones de funcionamiento y atmosféricas, así como las sobretensiones provocadas por rayos, para garantizar un funcionamiento seguro de la producción.

4.5 Protección contra sobretensión en la conmutación del tiristor. Instale componentes RC con parámetros de capacidad adecuados lo más cerca posible del tiristor y mantenga el cableado lo más corto posible para la protección contra sobretensiones en la conmutación del tiristor.

4.6 Protección contra fallos del tiristor. Utilice fusibles de acción rápida conectados en serie con el tiristor para su protección. Si se funde un fusible, se indicará el fallo en el brazo correspondiente; si se funden ambos, se bloqueará el pulso.

4.8 Protección contra sobrecorriente y alarma de sobrecarga. Si se produce un cortocircuito en la carga o la corriente supera el 105 % de su valor nominal, se enviará una señal de protección contra sobrecorriente al PLC y se activará una alarma. Cuando la corriente de carga supere el 110 % de su valor nominal, el sistema emitirá una señal de alarma de sobrecarga y se apagará. (La configuración se puede ajustar en el sistema de control del ordenador principal).

4.9 Protección contra sobrecalentamiento. Los termopares monitorizan la temperatura del agua de circulación y las señales analógicas recogidas se envían al PLC. Cuando la temperatura de salida del agua de refrigeración supera el valor establecido, el PLC emite una señal de alarma por sobrecalentamiento. (Los ajustes se pueden modificar en el sistema de control del ordenador principal).

4.10 Protección contra baja presión. Se instala un transmisor de presión en la tubería principal de entrada de acero inoxidable y las señales analógicas recopiladas se envían al PLC. Cuando la presión de entrada es inferior a 0,1 MPa o se interrumpe el suministro de agua, el PLC emite una señal de alarma por baja presión. (Los ajustes se pueden modificar en el sistema de control del ordenador central).

4.11 Sistema de monitoreo de alarma por falla de fusibles: El estado operativo actual de todos los fusibles de acción rápida se reporta al PLC mediante comunicación a través del detector de fusibles. La señal de alarma general también se reporta al PLC mediante un par de contactos pasivos. El estado operativo de todos los fusibles de acción rápida del dispositivo se muestra en la pantalla táctil y en la computadora principal. En caso de falla, se puede localizar rápidamente el fusible dañado. Una pantalla verde indica funcionamiento normal, mientras que una alarma roja indica una falla, lo que facilita la resolución de problemas. 4.12 Protección contra fallas por interrupción del circuito de retroalimentación: Cuando la señal de retroalimentación de corriente se interrumpe, el sistema de control de estabilización de corriente cambia automáticamente a operación en lazo abierto y envía una señal de falla por interrupción del circuito de retroalimentación al PLC.

V. Sistema de gestión informática. El sistema de gestión informática permite monitorizar y ajustar en tiempo real la tensión y la corriente del rectificador del armario rectificador. También permite monitorizar en tiempo real el estado de funcionamiento de cada fusible rápido, la temperatura de funcionamiento de cada tiristor, la presión y la temperatura del agua de circulación y la temperatura del aceite del transformador. Se pueden configurar y ajustar los parámetros de protección, y se dispone de interfaces para los parámetros del proceso de electrólisis (tensión por celda, monitorización del pH en línea, etc.) y la protección del sistema de control del proceso de electrólisis.