O retificador é o equipamento principal da planta eletrolítica de alumínio. Depois de colocado em operação, o desligamento não será mais permitido. Este artigo enfoca a aplicação de fusíveis rápidos em equipamentos retificadores de alta potência na indústria eletrolítica de alumínio.
1 Introdução
O fusível rápido de alto parâmetro é usado principalmente para a proteção de equipamentos semicondutores de alta potência. Um dispositivo semicondutor típico desse tipo é um retificador de alta potência que usa diodos ou tiristores para converter energia CA em CC. Existem muitas aplicações industriais de retificação de alta potência e este artigo menciona apenas algumas delas.
2. Aplicações de retificadores de alta potência
Eletrólise do alumínio O alumínio metálico é produzido principalmente por eletrólise. Muitas fábricas de alumínio no mundo estão expandindo sua escala de produção para melhorar a eficiência e atender à demanda do mercado por alumínio. O processo de eletrólise do alumínio é que o óxido de alumínio (Al2O3) sofre uma reação eletrolítica na célula eletrolítica para gerar alumínio e oxigênio: 2 Al2O3+3C→4Al+3CO2
A célula eletrolítica é um tanque de aço grande e raso com uma camada de carbono em seu interior. Diferentes células eletrolíticas são conectadas eletricamente em série. Em cada célula eletrolítica, a corrente contínua flui para o eletrólito de alumina fundida através do ânodo de grafite e, em seguida, flui através do cátodo de carbono que reveste a célula eletrolítica e entra no ânodo da próxima célula eletrolítica e assim por diante. Sob a ação da corrente elétrica, o elemento oxigênio da alumina é separado e combinado com o carbono na parte superior da célula eletrolítica para formar dióxido de carbono, e o alumínio líquido é depositado na parte inferior da célula eletrolítica.
Eletrólise do cloro Normalmente o cloro é obtido a partir da eletrólise da salmoura, e hidrogênio e soda cáustica são produzidos simultaneamente. São necessários cerca de 4.000 graus de eletricidade para produzir uma tonelada de cloro. A corrente de processo CC necessária para o processo de eletrólise do cloro está entre 300-350kA e a tensão CC necessária pode chegar a 1000Vcc.
Forno elétrico a arco CC Muitas grandes usinas siderúrgicas modernas usam fornos elétricos a arco CC para derreter sucata de aço reciclada. As vantagens do uso do forno elétrico a arco DC são grande capacidade de produção, alta eficiência de produção e baixo ruído. A corrente de processo do forno elétrico a arco para fundição de ferro e aço é de cerca de 100kA e a tensão é geralmente superior a 1000Vdc. O processo de eletrólise é geralmente limpo e a corrente de carga contínua flui continuamente através do semicondutor e do fusível. A aplicação dos fornos elétricos a arco é diferente. As características de seu processo de produção fazem com que a corrente de carga muitas vezes tenha componentes de pulso sérios, portanto, cálculos e verificações muito cuidadosos são necessários ao selecionar semicondutores e fusíveis.
Forno de grafite A produção de muitos produtos de grafite, como eletrodos, também utiliza um forno de corrente contínua. Os parâmetros típicos do processo são: a tensão geralmente não é superior a 300 V e a corrente pode chegar a 160 kA. Outras correntes de processo de fundição de metais na produção de metais como cobre, zinco, chumbo, níquel e cádmio também precisam ser geradas por um processo de retificação de alta potência.
