Нгуен Хю Хоанг – аспирант кафедры автоматизациитехнологических процессов и производств
199106, г. Санкт-Петербург, Васильевский остров, 21 линия, 2
Nguyen Huy Hoang – Postgraduate Student of the Department of automation of technological processes and production
2, 21st Line, St. Petersburg, 199106
Владимир Юрьевич Бажин – д.т.н., проф., заведующийкафедрой металлургии
199106, г. Санкт-Петербург, Васильевский остров, 21 линия, 2
Vladimir Yu. Bazhin – Dr. Sci. (Eng.), Prof., Head of the Department of metallurgy
2, 21st Line, St. Petersburg, 199106
Использование современных автоматизированных систем управления в производстве катодной меди обеспечивает возможность удаленного доступа к ресурсам для контроля и регулирования параметрами электролитического процесса, что определяет показатели эффективности производства при снижении энергетических затрат. Важными параметрами в электролитическом рафинировании меди являются температура и состав электролита, скорость его циркуляции, уровень шлама, частота замыканий между электродами и плотность тока, которые напрямую влияют на количество и объем катодного осадка. Наличие коротких замыканий на ванне обуславливается ростом дендритов, что влечет за собой необходимость контролировать напряжение, состав и температуру электролита и периодически анализировать состав и накопление объема шламового осадка на дне электролизера. Интенсификация процесса электролиза происходит в основном за счет повышения плотности тока, снижения межэлектродного расстояния, улучшения качества электродов, совершенствования системы циркуляции электролита при дальнейшей механизации и автоматизации самого процесса и его вспомогательных операций, ведущих к повышению производительности. Целью данной работы являлось расширение функций автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) за счет внедрения датчиков контроля уровня шламового осадка для снижения безвозвратных потерь при наличии замыканий дендритного осадка на электроды в нижней донной части электролизера с использованием нового программного обеспечения. Рассмотрен способ контроля уровня шламового осадка для предотвращения коротких замыканий и разработана программа контроля при помощи датчиков уровня поплавкового типа. Данное мероприятие при внедрении позволит снизить расход электроэнергии на 15–20 %, что может быть полезным для внедрения в цехах электролитического производства меди на предприятии «Медеплавильный завод» (г. Лаокай, Социалистическая Республика Вьетнам).
The utilization of modern automated control systems in copper cathode production offers the opportunity for remote access to control and regulate the electrolytic process parameters. This, in turn, enhances production efficiency while reducing energy costs. The significant parameters in copper electrolytic refining encompass the temperature and composition of the electrolyte, the circulation rate of the electrolyte, the level of sludge, and the frequency of short circuits occurring between the electrodes and the current density. These parameters directly impact the quantity and volume of cathode sludge. The occurrence of short circuits within the bath arises from the growth of dendrites, necessitating the monitoring of voltage, composition, and temperature of the electrolyte. Regular analysis of the electrolyte's composition and the accumulation of sludge volume at the bottom of the electrolyzer is also necessary. The intensification of the electrolysis process primarily involves increasing the current density, reducing the electrode spacing, enhancing the quality of electrodes, improving the electrolyte circulation system, and further mechanizing and automating the process and its auxiliary operations. These efforts contribute to increased productivity. The objective of this study is to expand the capabilities of automated process control systems by incorporating sludge level control sensors. This aims to mitigate irrecoverable losses resulting from dendritic sludge short circuits on the electrodes located in the lower section of the electrolyzer, utilizing new software. A sludge level control method to prevent short circuits has been investigated, and control software employing float-type level sensors has been developed. This measure is projected to decrease energy consumption by 15–20 % and can be effectively implemented in the production of electrolytic copper at the copper smelting plant in Lao Cai, Vietnam.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.