Doğrultucu, elektrolitik alüminyum tesisinin temel ekipmanıdır. İşletmeye alındıktan sonra artık kapatılmasına izin verilmez. Bu makale, elektrolitik alüminyum endüstrisindeki yüksek güçlü doğrultucu ekipmanlarda hızlı sigortaların uygulanmasına odaklanmaktadır.
1 Giriş
Yüksek parametreli hızlı sigorta esas olarak yüksek güçlü yarı iletken ekipmanların korunması için kullanılır. Bu tipteki tipik bir yarı iletken cihaz, AC gücünü DC'ye dönüştürmek için diyotlar veya tristörler kullanan yüksek güçlü bir doğrultucudur. Yüksek güçlü doğrultmanın birçok endüstriyel uygulaması vardır ve bu makale bunlardan yalnızca bazılarından bahsetmektedir.
2. Yüksek güçlü doğrultucu uygulamaları
Alüminyum elektrolizi Metal alüminyum esas olarak elektroliz yoluyla üretilir. Dünyadaki birçok alüminyum fabrikası verimliliği artırmak ve pazarın alüminyum talebini karşılamak için üretim ölçeklerini genişletiyor. Alüminyum elektroliz süreci, alüminyum oksidin (Al2O3) elektrolitik hücrede alüminyum ve oksijen üretmek üzere elektrolitik bir reaksiyona girmesidir: 2 Al2O3+3C→4Al+3CO2
Elektrolitik hücre, içinde karbon tabakası bulunan büyük ve sığ bir çelik tanktır. Farklı elektrolitik hücreler seri olarak elektriksel olarak bağlanır. Her bir elektrolitik hücrede, doğru akım, grafit anottan erimiş alümina elektrolite akar ve daha sonra elektrolitik hücreyi kaplayan karbon katottan dışarı akar ve bir sonraki elektrolitik hücrenin anotuna girer ve bu böyle devam eder. Elektrik akımının etkisi altında, alüminadaki oksijen elementi ayrılır ve elektrolitik hücrenin üst kısmındaki karbon ile birleşerek karbon dioksit oluşturur ve elektrolitik hücrenin tabanında sıvı alüminyum biriktirilir.
Klor elektrolizi Genellikle klor, tuzlu suyun elektrolizinden elde edilir ve aynı anda hidrojen ve kostik soda üretilir. Bir ton klor üretmek için yaklaşık 4000 derece elektrik gerekir. Klor elektroliz işlemi için gereken DC işlem akımı 300-350kA arasındadır ve gerekli DC voltajı 1000Vdc kadar yüksek olabilir.
DC Elektrik Ark Ocağı Birçok büyük modern çelik tesisi, geri dönüştürülmüş hurda çeliği eritmek için DC elektrik ark ocakları kullanır. DC elektrik ark ocağı kullanmanın avantajları büyük üretim kapasitesi, yüksek üretim verimliliği ve düşük gürültüdür. Demir ve çelik eritme için elektrik ark ocağının proses akımı yaklaşık 100kA'dır ve voltaj genellikle 1000Vdc'den yüksektir. Elektroliz işlemi genellikle temizdir ve sürekli yük akımı, yarı iletken ve sigorta boyunca sabit bir şekilde akar. Elektrik ark ocaklarının uygulaması farklıdır. Üretim proseslerinin özellikleri, yük akımının genellikle ciddi darbe bileşenlerine sahip olmasını sağlar; bu nedenle, yarı iletkenler ve sigortalar seçilirken çok dikkatli hesaplama ve doğrulama gerekir.
Grafit fırını Elektrotlar gibi birçok grafit ürününün üretiminde de doğru akım fırını kullanılır. Tipik proses parametreleri şunlardır: voltaj genellikle 300V'tan yüksek değildir ve akım 160kA'ya kadar yüksek olabilir. Diğer metal eritme Bakır, çinko, kurşun, nikel ve kadmiyum gibi metallerin üretimindeki işlem akımlarının da yüksek güçlü bir düzeltme işlemiyle üretilmesi gerekir.