A fundição e purificação do zinco envolvem dois processos, dependendo da matéria-prima: eletrólise do zinco e eletrodeposição do zinco. O equipamento retificador é um componente fundamental nesse processo, impactando significativamente a qualidade e o custo energético do zinco produzido. Um sistema retificador completo inclui um painel retificador, um painel de controle digital, um transformador retificador, um resfriador de água pura, sensores de corrente contínua e chaves de corrente contínua. Normalmente, é instalado em ambiente interno, próximo à célula eletrolítica, utilizando resfriamento por água pura, e possui tensões de entrada de 35 kV e 10 kV.
I. Aplicações
Esta série de gabinetes retificadores é utilizada principalmente em diversos tipos de equipamentos retificadores e sistemas de controle automatizados para a eletrólise de metais não ferrosos, como alumínio, magnésio, manganês, zinco, cobre e chumbo, bem como sais de cloreto. Também pode servir como fonte de alimentação para cargas similares.
II. Principais características do gabinete
1. Tipo de Conexão Elétrica: O tipo de conexão é geralmente selecionado com base na tensão CC, na corrente e nas tolerâncias harmônicas da rede. Existem duas categorias principais: conexões em estrela dupla e conexões em ponte trifásica, com quatro combinações diferentes disponíveis: conexões de seis pulsos e conexões de doze pulsos.
2. Os tiristores de alta potência são usados para reduzir o número de componentes em paralelo, simplificando a estrutura do gabinete, reduzindo as perdas e facilitando a manutenção.
3. Os componentes e as barras de cobre de fusão rápida utilizam perfis de circuito de água circulante especialmente projetados para ampla dissipação de calor e maior vida útil dos componentes.
4. A montagem por pressão dos componentes adota um design típico para força fixa equilibrada e isolamento duplo.
5. Tubos de plástico macio transparente reforçado importado são usados para conexões internas de água, resistentes a temperaturas quentes e frias e com longa vida útil.
6. As torneiras dos radiadores passam por um tratamento especial para resistência à corrosão.
7. O gabinete é usinado utilizando máquinas-ferramenta CNC completas e apresenta revestimento em pó em toda a sua extensão para uma aparência esteticamente agradável.
8. Os gabinetes estão geralmente disponíveis nos tipos aberto para uso interno, semiaberto e totalmente vedado para uso externo, com fiação de entrada e saída projetada de acordo com as necessidades do usuário.
9. Esta série de painéis retificadores utiliza um sistema de controle de gatilho de controle industrial digital para permitir que o equipamento...
III. Características Técnicas
1. Regulador: Os reguladores digitais oferecem modos de controle flexíveis e variáveis, além de características estáveis, enquanto os reguladores analógicos proporcionam resposta rápida. Ambos empregam controle de realimentação negativa de corrente contínua, alcançando uma precisão de estabilização de corrente melhor que±0,5%. 2. Disparo Digital: Emite pulsos de disparo de 6 ou 12 fases, com um padrão de pulso duplo estreito espaçado em 60°. Apresenta uma forma de onda de disparo robusta, assimetria de fase ≤ ±0,3°, faixa de deslocamento de fase de 0 a 150° e sincronização CA monofásica. Obtém-se alta simetria de pulso.
3. Operação: A operação por teclas sensíveis ao toque permite ligar, desligar e ajustar a corrente.
4. Proteção: Inclui partida sem corrente, proteção contra sobrecorrente CC em dois estágios, proteção contra perda de sinal de feedback, proteção contra sobrepressão e sobretemperatura da água, proteção de intertravamento do processo e indicação de sobretemperatura do ângulo de controle de operação. Também pode ajustar automaticamente a posição da derivação do transformador com base no ângulo de controle.
5. Visor: O visor LCD exibe corrente CC, tensão CC, pressão da água, temperatura da água, temperatura do óleo e ângulo de controle.
6. Produto de canal duplo: Durante a operação, os dois canais funcionam como reserva ativa um para o outro, permitindo manutenção sem desligamento e comutação sem interrupção (de corrente). 7. Comunicação em rede: Suporta múltiplos protocolos de comunicação, incluindo Modbus, Profibus e Ethernet.
Especificações de voltagem:
16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V 400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V
Especificações atuais:
300A 750A 1000A 2000A 3150A 5000A 6300A 8000A 10000A 16000A 20000A 25000A 31500A 40000A 50000A
63000A 80000A 100000A 120000A 160000A
IV. Tabela de Parâmetros Técnicos do Retificador Eletrolítico
Especificações principais, parâmetros elétricos e dimensões de unidades retificadoras para eletrólise.
Introdução à fonte de alimentação para eletrólise de zinco
As fontes de alimentação para eletrólise de zinco são geralmente fontes de alimentação CC ajustáveis de baixa tensão, alta corrente e corrente constante.
Tomando como exemplo o gabinete retificador correspondente: KGHS-18KA/165V:
I. Formato do Sistema Principal: Método de retificação por tiristores em paralelo reverso, com dupla antiestrela e fase idêntica. Cada unidade retificadora consiste em um transformador com comutação de derivação sob carga e um gabinete retificador de tiristores de 18 kA, formando uma retificação de 6 fases. Duas unidades podem formar um sistema de 12 pulsos.
II. Método de Regulação de Tensão: Ajuste grosso do autotransformador sob carga, ajuste fino via regulação de tensão controlada por fase de tiristor; a unidade retificadora está equipada com ajuste manual e automático da faixa de atuação da chave sob carga. O ajuste automático baseia-se no controle do ângulo dentro da faixa de 5 a 25 graus (para atender a diferentes condições de uso, os usuários podem definir o valor de atuação da chave sob carga no sistema de controle do computador host e na tela sensível ao toque).
III. Parâmetros do retificador:
Transformador retificador Modelo: ZHPPS-4000/10
Faixa de regulação de tensão: 65%-105%
Contagem de pulsos: 6 pulsos por unidade.
Número de estágios de regulação de tensão: regulação de comutador de derivação sob carga de 9 estágios.
IV. Controle e proteção do gabinete do retificador:
4.1 As conexões do circuito de água para resfriadores de água com elemento retificador, braços de ponte retificadora e braços de ponte de fusível de ação rápida empregam métodos de conexão científicos para minimizar a eletrocorrosão. São utilizados tubos de aço inoxidável e todos os bicos de água são fixados com parafusos de aço inoxidável para garantir o funcionamento sem vazamentos em condições de alta temperatura. Conexões flangeadas são utilizadas onde a instalação e a desmontagem são convenientes.
4.2 Resfriamento a Água Pura para o Gabinete do Retificador Principal: O coletor de água de resfriamento principal é feito de aço inoxidável. Cada gabinete possui uma entrada e uma saída de água. Todos os circuitos de água são conectados por meio de tubos reforçados com borracha e malha. Os circuitos de água devem suportar um teste de 30 minutos a uma pressão de água de 0,4 MPa sem vazamentos, e os tubos devem ser fáceis e rápidos de desmontar.
4.3 Assegure-se de que os componentes do retificador tenham pressão de contato suficiente, os braços do retificador tenham resistência mecânica suficiente, densidade de corrente econômica e bom efeito de resfriamento.
4.4 Proteção contra sobretensão no circuito principal. É necessário absorver eficazmente sobretensões operacionais e atmosféricas, bem como sobretensões causadas por descargas atmosféricas, para garantir a segurança da operação produtiva.
4.5 Proteção contra sobretensão de comutação do tiristor. Instale componentes RC com parâmetros de capacidade adequados o mais próximo possível do tiristor e mantenha a fiação o mais curta possível para proteção contra absorção de sobretensão de comutação do tiristor.
4.6 Proteção contra falhas no elemento tiristor. Utilize fusíveis de ação rápida conectados em série com o elemento tiristor para proteção. Quando um fusível de ação rápida queima, é fornecida uma indicação de falha correspondente ao dano no elemento do braço; quando dois fusíveis de ação rápida queimam, o pulso é bloqueado.
4.8 Proteção contra sobrecorrente e alarme de sobrecarga. Quando ocorre um curto-circuito na carga ou a corrente excede 105% do valor nominal, um sinal de proteção contra sobrecorrente será enviado ao CLP e um alarme será acionado. Quando a corrente de carga excede 110% do valor nominal, o sistema emitirá um sinal de alarme de sobrecarga e desligará. (As configurações podem ser ajustadas no sistema de controle do computador host).
4.9 Proteção contra sobreaquecimento. Termopares monitoram a temperatura da água em circulação e os sinais analógicos coletados são enviados ao CLP. Quando a temperatura da água de resfriamento na saída excede o valor definido, o CLP emite um sinal de alarme de sobreaquecimento. (As configurações podem ser ajustadas no sistema de controle do computador host).
4.10 Proteção contra subpressão. Um transmissor de pressão é instalado no tubo de entrada principal de aço inoxidável, e os sinais analógicos coletados são enviados ao CLP. Quando a pressão de entrada estiver abaixo de 0,1 MPa ou o fornecimento de água for interrompido, o CLP emite um sinal de alarme de subpressão. (As configurações podem ser ajustadas no sistema de controle do computador host).
4.11 Sistema de Monitoramento de Alarme de Falha de Fusível: O status operacional atual de todos os fusíveis de ação rápida é reportado ao CLP por meio de comunicação com o dispositivo de detecção de fusíveis. O sinal de alarme geral também é reportado ao CLP por meio de um par de contatos passivos. O status operacional de todos os fusíveis de ação rápida no dispositivo é exibido na tela sensível ao toque e no computador host. Em caso de falha, a localização do fusível de ação rápida danificado pode ser rapidamente identificada. Uma indicação verde mostra operação normal, enquanto um alarme vermelho indica uma falha, facilitando a solução de problemas. 4.12 Proteção contra Falha de Circuito de Feedback: Quando o sinal de feedback de corrente é interrompido, o sistema de controle de estabilização de corrente alterna automaticamente para operação em malha aberta e envia um sinal de falha de circuito de feedback para o CLP.
V. Sistema de Controle Computadorizado. O sistema de controle computadorizado pode monitorar e ajustar a tensão e a corrente do retificador do painel retificador em tempo real. Também pode monitorar o estado de operação de cada fusível rápido, a temperatura de operação de cada tiristor, a pressão e a temperatura da água de circulação e a temperatura do óleo do transformador em tempo real. Os parâmetros de proteção podem ser configurados e ajustados, e interfaces estão disponíveis para parâmetros do processo de eletrólise (tensão por célula, monitoramento de pH online, etc.) e proteção de interligação do processo de eletrólise.
