3.2. Электролиздің физикалық негіздері

Электр химиялық өндеу негіздері. Электр химиялық ертіндіде ионның қасиеттерін, қатты дене мен ерітіндінің арасындағы шектің құбылыстары талданады. Ол электролитті пайдалануға негізделген.

Электролит дегеніміз электролиттік диссоциация нәтижесінде түзілген иондармен электр тогын өткізе алатын ерітінділер мен балқымалар. Металл мен жартылай өткізгішке қарағанда, ерітінділер мен балқымалар электролиттері иондық өткізгіштікке ие.

Молекулалық электролиттік дисcоцациялану теориясына сәйкес кейбір заттар, тұздар, сілтілер, негіздер және т.б. полярлы екі қарсы бірдей заряд иондары бар, олардың арасындағы тартылыс күші молекулалардың тұтастығын қамтамасыз етеді.

Егер мұндай молекулалар еріткіш (су) молекулалардың арасында тұрса, онда ион арасындағы байланыс әлсірейді. Бұл жағдайда жылулық қозғалыстан екі молекула соқтығысса, молекулалар ионға бөлінеді және т.с.с. Олардың диссоциациясы болады, сәйкесінше, электролитті дисоцация дегеніміз заттың әр түрлі зарядталған ерітудің немесе балқытудың ыдырау үрдісі. Электролиттің диссоциация үрдісіне шыққан оң және теріс иондарының сандары бір біріне тең болады. Оның иондары бір немесе бірнеше электроннан айырылған атом немесе молекулалар, ол теріс иондар бір немесе бірнеше артық электрондары бар атомдар немесе молекулалар.

Мысалы: ас тұзын суда ерітсек, оның молекулары екі ионға- Na⁺ және Ce^- ыдырайды. Кейде ион жеке атом қайта кері иондардың жеке молекулаға бірігу үрдісі болуы мүмкін.

Бұл екі үрдістің бір уақытта болу нәтижесінде ерітіндіде түзілген ион мен оған қосылатын ионның тепе тендігін сақтап отырады. Егерде электродты ерітіндіге салсақ, жүйеде электрод–электролит тепе тендік жағдайы орнайды, сонымен қатар атомдар тобы пайда бола алады. Мысалы: суда мырышты күкірт қышқылының екі ионы түзіледі: оң - Zn⁺ және теріс - So₂^4- .

Еріткіштің молекулалардан бір бөлігі диссоциациялануы мүмкін. Электролиттерде диссоциация үрдісімен металл-ерітінді шекарасы арқылы сыртқы ток өтпейді, себебі электрод сыртқы электр тізбегіне қосылған. Электрод–электролит жүйесінде металл мен электролитте бірдей иондар жүреді.

Металл кристалл тор түйінінде, ал электролитте ерітінді молекуласымен байланысқан. Ион кристалл тордың түйінінен электролитке өту үшін энергия жұмсалу керек, ол металлдан ион шығару жұмысы деп аталады. Ионның электролиттен металлға шығуы үшін, гидротация энергиясына тең жұмыс жасауы керек. Кристалл торының иондық байланыс энергиясы гидротация энергиясынан артық, алғашқы моментте металл иондар ерітіндіден кристалл торына өтеді. Металдың ішкі қабатынан артық электродтар шеткі бетіне жақындайды, оң иондар тереңнен бетіне көтеріліп, қос элеткрлік қабат түзеді.

Жалпы жағдайда ерітіндідегі Meⁿ⁺ ион энергиясымен кристалл торы ыдырайды, Me атом энергиясы тең емес. Ерітінді – металл шегі арқылы зарядталған бөлшектер өтеді, электр потенциалының теңдігі анықталады. Кристалл торының иондық байланыс энергиясы гидротация энергиясынан артық, алғашқы моментте металл иондар ерітіндіден кристалл торына өтеді. Металлдың ішкі қабатынан артық электродтар шеткі бетіне жақындайды, оң иондар тереңнен бетіне көтеріліп, қос электрлік қабат түзеді

Тепе тендік жағдайында Meⁿ кері реакциялар жылдамдығына тең, сәйкесінше Ne - атомның тотығуы және Meⁿ⁺ - ионның тотықсыздану жылдамдығы.

Электролит арқылы электр тогының өтуі. Электролитте иондар, молекулалар ретсіз қозғалады. Егер де электролитке түсірілген электродқа электр тогын қосса, ретсіз жылу қозғалысынан басқа бағытталған ион қозғалысы туады. Оң иондар (катиондар) катодқа, ал теріс (аниондар) –анодқа бағытталған. Сәйкес электродқа жеткен соң, ион өзінің зарядын беріп, қарапайым атом немесе молекулаға айналады, электродтан бөлінеді немесе электронмен химиялық реакцияға түседі. Сонымен электролиттердегі электр тогы электр өрісінде бағытталған иондар қозғалысын береді. Металлдағы және жартылай өткізгіштегі электр тогының өсуі, зат массасының электролиттен тасымалдануы арқылы жүреді.

Электролит ерітіндісі арқылы электр тогының өтуінің арқылы электродтан бөлінген зат мөлшері Фарадей заңымен анықталады.

Электр химиялық эквивалент (α) - бір кулон электр өткенде электролиттен бөлінген зат мөлшері. Сандық химиялық эквивалент заты Фарадей саны қатынасына тең. Фарадей саны (F_ф) – бір грамм эквивалент затта қажетті электр көлемі F_ф = 96485Кл/(г*экв) тең.

Электролиттегі үрдістер Ом заңына бағынады. Мұны дәлелдеу үшін электр өрісінің әсерінен болатын электролиттегі ион қозғалысын қарастырамыз. Өріс әсерінен электролитте иондар қозғалысы молекулалар кедергісіне ұшырайды. Бұл молекулалардың ретсіз қозғалысының әсерінен электролит қыздырылады.

Иондар «бос жүріс ұзындығы» болмағандықтан, ортада барлық уақытта әсер етеді. Ионға әсер ететін кедергі күші (тұрақты үйкеліс күші) (К - үйкеліс коэффициенті) реттелген қозғалыс жылдамдығының бірінші дәрәжесіне тәуелді. Электрон қозғалысының бағыты бойынша жер бетінде электр күші , мұндағы е – ион заряды.

Егер бастапқы ион жылдамдығы аз болса, онда F_э күші оны арттырады, сонымен бірге үйкеліс күші артады. Бұл күштер ион қозғалысының барлық уақытында теңеседі.

Қозғалыстың орташа жылдамдығын, электр күшінің eE=kv қатынасынан анықтаймыз:

Теріс және оң иондардағы токтың тығыздығын ескерсек, сәйкесінше оң және теріс иондар концентрациясы мен қозғалтқыштығы болып саналады.

Электролиттегі токтың тығыздығы j электр тогының кернеуіне пропорционал және Ом заңына сәйкес. Электролит өткізгіштігінің ионының концентрациясы қозғалтқыштың артуымен өседі. Температура артуымен электролиттің өкізгіштігі өседі, қозғалтқыштың (сұйықтықтың тұтқырлығы азаяды) артуымен диссоциация дәрежесі түсіндіріледі.

Ерітінді мен балқымалар электролизі.

Электролиттен ток өткенде электродтан заттың бөлінуін, сонымен бірге электродтағы тотығу немесе тотықсыздану үрдістерін, электрон қосып алу немесе бөліп шығаруын электролиз деп атайды.

Өнеркәсіпте анодтық металл ерітіндіні мен балқыманы катодтық тұндыру кезінде электролиз пайдаланылады.

Қалыпты сутегінің электродқа қатысты қалыпты потенциалы электролиз ерітіндісімен (мыс, мырыш) алынады. Қалыпты потенциалы 1-ден аз металлдар мұндай әдіспен алынбайды. Сондықтан өнеркәсіпте бұл металлдар (литий, калий, алюминий, магний) тұздарының балқымасының электролизі қолданылады.

Егер де электролиз ваннасында электр энергиясы жұтылатын болса, онда ванна электролиздері деп аталады. Электролиз сұлбасы 3-суретте көрсетілген.

3.2 -сурет. Электролиз қондырғысының сұлбасы және электродтар арасындағы потенциалдардың тарауы

Анодта металлдың металлдық күйінен (Me⁰) иондық түрге ауысуы жүреді, нәтижесінде анодтық еру (n - заряд саны) металл электронын береді. Катодта ион электронға ие болады және металлдық жағдайға (катодтық тұну) ауысу болады.

Электролиз ваннасында кернеуді үш құраушы түрінде көреміз: заттың электр химиялық ыдырау кернеуі, электролиттегі анодтық және катодтық потенциалдардың түсуі. Қуаттың (IU₁) бөлігі заттың электр химиялық ыдырауына, ал қалғаны электролитті қыздыру мен иондардың ерітіндіден тасымалына жұмсалады.

Электролизден алынған зат мөлшерінің теориялық мүмкіндігіне қатынасы Фарадей заңымен анықталады және ток бойынша деп аталады A_i,(%).

Ток бойынша шығын электролиз үрдісінің өтуінің тиімділігін көрсетеді. Электролиз үрдісінің тиімділігі энергия бойынша шығынмен де бағаланады.

Сонымен энергия бойынша металл шығыны 1 Дж жұмсалған энергиядан салынған грамм бойынша металл мөлшері. Электролиз интевсивтілігін анықтайтын шама электродтық ток тығыздығы деп аталады, (A/ м²).

Электрод бетінде түзілген электр қабаты электродқа ионның келуін, электродтан ионның шығуын қиындатады. Бұны бұзу үшін электролит циркуляциясы, импульсті кернеумен электролиз ваннасын қоректендіру, электродты дірілдету (вибрациялау) қолданылады.

Электролит циркуляциясы электрод аймағының бұзылуынан басқа, электролит ваннасындағы температураны теңестіруге мүмкіндік береді. Электролиз ваннасын импульс кернеумен бейтараптау жүреді.

Электролиздің өнеркәсіптік үрдісін жүргізгенде, теориялық мәндерін электрод бойынша шығару мүмкін емес. Бұл құбылыс келесі себептермен түсіндіріледі: ионның қайта зарядталуы; әр түрлі білікентті иондардың электролитте болуы; ионның өзара немесе электролитпен әсерлесуі; катодтық өнімнің тотықсыздануы.

Мыс электролизі. Мыс электролизінің мақсаты шағылыстырғыш пештерде балқытылып алынған қара мыстан қоспаларды тазарту, бірге жүретін қымбат металлдарды шығару және электролиттік таза мыс алу.

Бұл үрдісті жәшік түріндегі электролиз ваннасында жүргізеді. Ваннаға құйылған қара мыс анодтары орнатылады, араларына жұқа таза мыс пластинасы қойылады, cодан кейін ваннаға мыс купоросының кедергісін азайту үшін күкірт қышқылы қосылған сулы ерітіндісі бар электролит қосылады.

Қара мыстан құйылған анодтар тік бұрышты, қалыңдығы 35-45 мм, салмағы 300 кг плита түрінде, катодтар электролиттік мыс 0,6 - 0,7 мм жапырақшадан жасалады. Ваннаға катод асу үшін құлақша ілмек ілінеді, көрші анод пен катод бетінің арақашықтығы 30 - 40 мм.

Ванна арқылы тұрақты электр тогын жібергенде қара мыс аноды еріп, катодта таза мыс тұнады. Қымбат металлдар мен қоспалар шлак түрінде тұнбаға, кейбіреуі (никель) ерітіндіге өтеді.

Электролиздерде келесі электрхимиялық үрдістер жүреді:

катодта

анодта Cu2++2e Cu

ваннада CuSO4=Cu2-SO42-

H2O=H++OH-

H2SO4=2H++SO42-

Электролиздеу үрдісі ваннада 0,3-0,35 B кернеуде басталады. Токтың тығыздығы мыс катодында ұсақ, тығыз, әрі тегіс тұнба алумен шектеледі. Қара мыстың құрамына байланысты, токтың тығыздығы 180-270 A/м² аралықта ауытқиды. Ток бойынша шығын 92-98% құрайды. Таза мыс бойынша электр энергияның меншікті шығыны 200-379 кВт·сағ/т.

Электролиздеу кезінде ваннаның әр бөлігіндегі электролиттің иондық концентрациясы өзгеріп отырады. Ол электр энергия бойынша шығынды арттырады. Электродта мыс иондарының концентрациясын теңестіру мақсатында қажетті температурамен қамтамасыз ету үшін тікелей циркуляцияның көмегімен ванна түбінен құйылып, үстінен ағызылып қолданылады.

Электролиттің температурасы 333,3 К деңгейінде ұсталады. Электролиттің қажетті қыздырылуы графит, титан немесе тот баспайтын болаттың жылу алмастырғышының көмегімен жүзеге асады.

Электролиз ваннасында электролиздеу жүргізу ток бойынша үлкен шығынды болдырады, бұл электр энергиясының шығынын азайтып, өнімділікті арттырады.

Металлдың ток бойынша шығынының азаюы, токтан басқа тағы да басқа шығын көздері бар екендігін білдіреді, ол электролиз цехында жайсыз жағдайға: қышқылдық булану артуына; ваннаның ағаш бөлшектерінің көтерілуіне (ісінуіне); ванна бөлшектерінде тұз жиналуынв; жерге қатысты ваннаның потенциалы жоғарылауына әкеліп соқтырады.

Электролиз қондырғыларындағы токтың артық шығындары:

а) электролиттің циркуляциялық жолы;

б) су мен бу жолы;

в) жерден ванна изоляциясы;

г) ванна арасындағы изоляция;

е) электродтардың арасындағы қысқа тұйықталу.

Мырыш электролизі. Жоғары сапалы мырышты оның тұздарының сулы ертінділерін электролиздеу жолымен алады. Ваннада алюминий катоды мен қорғасын аноды орнатылады. Сосын күкіртті мырыш қышқылының ZnSO₄ (5-6%) сулы ертіндісімен толтырылады, ол мырыш Zn²⁺ катионы, 3О аноины және H⁺ катионы мен SO анионына ыдырайтын H₂SO₄ диссоциациясын жүргізеді.

Электролиздеу кезінде катодта металл мырыш, анодта газ түріндегі оттегі, ал ертіндіде *** күкірт қышқылы тұнады.

Сонымен электролиздерде келесі үрдістер жүреді:

катодта ;

анодта H2O-2e=2H+0,56O2

ваннада . ZnSO4+H2O=H2SO4+0,5O2

Катодта мырыштың тұнуын қамтамасыз ету үшін электролиздеуді жоғары ток тығыздығында (400-600 A/м² ) жүргізеді және ерітіндіге катодта сутегі бөлуіне кедергі ететін беттік активті зат қойылады.

Электролиз цехтарында қышқылға төзімді материалдан, яғни жиналмалы темір бетоннан ванна жасалады. Ванна өңдеу мен қалдықтар ыдысын винипласт атқарады. Ванна сыртын қышқылға төзімді баяу, битуммен жабады немесе резеңкемен қаптайды. Ванна түбінде шлак түсіретін тесік бар. Ұзын бортты ванналар қатар орнатылып, 20-30 ванна блокпен қосылады.

Ток бойынша жақсы шығын алу үшін, электролит температурасын 308-313 К деңгейінде ұстау керек. Тәжірибеде әрбір ваннадағы электролитті суыту үшін алюминий немесе көмірсутекті ауытқыштар қолданылады.

Мырыш өңдірісінде ток бойынша мырыш шығыны 88-94% құрайды, 1 тонна мырыш үшін электр энергия шығыны 3500 кВт·сағ құрайды.

Электролит кедергісі ерітіндідегі мырыш концентрациясы мен температурасын анықтайды. Ваннадағы кернеудің бір өсіп, бір төмендеуі (3,3-3,6 B дейін) анодты тазарту керектігін білдіреді.

Анодта тоттануды төмендету үшін, 1 % күміс қосылған қорғасыннан дайындайды. Анодтың қалыңдығы 5-8 мм. Катодты жапырақты алюминийден 4 мм дайындайды.

Алюминий катодынан мырышты түсіру тәулігіне бір рет немесе екі тәулікте бір рет болады. Оларды жүйелік тазарту үшін катод тазартқыш машинамен 10 күнде бір рет тазартады. Анодты 20-25 күнде бір тазартады. Ауыстыру 1 тонна мырышқа 1,5 катод, 0,8-1,5 кг анод шығындалады. Алынған катодты мырыш пластиналарын сумен жуып, пакетке салады да, индукциялы канал пештеріне жібереді.

Алюминий электролизінен қалыпты потенциал 1 В кезінде металл бөлінеді, ерітінді электролизімен катодта бөлу мүмкін емес, себебі негізінен электролиттегі сутегі катодтан және анодтан қоспалар бөледі. Алюминийдің қалыпты потенциалы 1,67 В болады, оны ерітілген тұз электролизінің көмегімен алады. Бұл жағдайда балқытылған криолиттегі алюминий оксид ерітіндісімен электролит дайындалады.

Фторид балқымасы күшті орта, алюминий электролиз көмір электрод шығын береді, ваннаның ішкі беті көмір плиталы блокпен қапталады.

Алюминий алу үшін электролиздер келесі белгілер қатарымен классификацияланады:

1. қуат (ток күші) бойынша:

- 40-50 кА - аз қуатты;

- 60-80 кА -орта қуатты;

- 100-160 кА - жоғары қуатты;

- 200-250 кА - өте жоғары қуатты.

2. ток тасымалдану әдісі бойынша:

- жанынан аз және орта қуатты электролиздер;

- жоғарысынан үлкен қуатты электролиздер.

3. анодтың құрылысы бойынша:

- ванна жылу есебінен өздігінен пісетін және күйдірілген болып бөлінеді. Күйдірілген анод тек жоғары дәрежеде ток тасымалдануынан болады. Өздігінен пісетін анод әр ваннаға біреуден қондырылады. Алюминий алу үшін электролиз ваннасының арнайы қондырғысы қолданылады (3.2-cурет).

Тік бұрышты ванна. Электролиз корпусы болат жапырақшалардан түпсіз немесе түпті түрде жасалуы мүмкін, ванна корпусы, астынан жылу шығармас үшін, қапталады. Оның табанына газ бетон блогы қондырылады, арнайы ток өткізгіш блюмстер қойылады.

Көлденең жақтары асбестпен жабылып, жылу шығармас үшін сазбен қапталып, көмір плиталармен футерленеді. Көмір жабынның барлық тігісі көміртекті маңызбен сыланады. Еріген алюминийге магнит өрісінің әлсіз әсер етуіне байланысты ток екі жақтан әкелінеді.

3.3-cурет. Алюминий алуға арналған электролиз ваннасының қондырғысы

Анодтың мөлшері ваннаның берілген қуаты мен мүмкін токтың тығыздығымен анықталады, токтың тығыздығы орташа қуатты ваннада - 0,80-0,95 A/см², жоғары қуатты ваннада - 0,65-0,7 A/см² дейін төмендейді. Күйдірілген анод 0,75-1,0 A/см² тең ток тығыздығымен жұмыс істейді.

Өздігінен пісетін электродтың тиімділігі - электродты тығыздау мен өртеу шығынының аздығы.

Кемшілігі - электролиз цехындағы әрбір ваннадан улы газдың бөлінуі, жоғары кедергі, бояу, электролиттен көмір қалдығының көбігін алу керек.

Анодты қозғалмалы рамаға іледі. Анодтың тасымалы электролиттегі кернеу жоғалту функциясымен жүзеге асады.

Ваннаға ток екі жағынан алюминий шинасымен әкелінеді, ал анодқа болат штырьмен (істікпен) әкелінеді. Егер де ток жоғарыдан келсе, анод штырь мен шина серіппесінің қышқышымен қосылады.

Электролизердер 160-170 данадан, 4-5 қоймақты біріктіреді. Ванна сериялары екі корпустан екі қатармен әрқайсына орнатылады. Электролиз цехының едені электр оқшауламамен оқшауланады.

Қалқыма электролизі кезіндегі ваннадағы ток 100 кА асады, сондықтан ванналар серияға алдын ала қосылмай тұрады. Жеке ванналар мен блоктардың өзара сериясымен, әрі қорек көзіне қосылу шинасымен жасалады.

Топырақты жер жетіспеген жағдайда (0,5-1,5%) анодтық эффект байқалады. Ваннадағы кернеу ақырын, кейін күрт 50-60 В жетеді. Эффект жарықтану, газ бен бу бөліну, электролит қызуымен жалғасады, бұл фторлы тұзды жоғалтуға мен электр энергиясының шығынына әкеліп соқтырады. Бұл эффектіні электролитке топырақты жер қосу арқылы жоюға болады.

Металлды ваннадан құйып алу вакуум ожаумен (ковш) жүзеге асады. Құйып алынған алюминий құйылған корпусты шиксерге түседі, онда суытылып, қалыпқа құйылады.

Алюминий өндірісі энергия сыйымды болып саналады. Алюминий өндірісінде электр энергия шығыны 14000-16000 кВт·сағ/т. 1 кВт·сағ-қа металл шығыны 60-77 гр, 1 тонна алюминийге жұмсалатын энергия (16000 500) кВт·сағ.

Электролиз өндірісінің электр қондырғылары. Электролиз қондырғыларын тұрақты токпен қоректендіру генератордан келетін тұрақты ток немесе айнымалы токты өндірістік жиілікте тұрақты токқа түрлендіретін жартылай өткізгіш агрегатпен жүзеге асады.

Соның ішінде ең көп тарағаны кремнийлі түзеткіш агрегаттар (ПӘК 97-99%), айнымалы токты тарату құрылғылар, кернеу реттеу қондырғысы бар күштік трансформатор, жартылай өткізгіш агрегат, тұрақты токты таратқыш қондырғы мен жеке қажеттілік қондырғысы.

Электр қондырғыларын қоректендірудің үш фазалы күштік трансформаторлар жоғары кернеуде жүктеме астында және екінші орамалардың қасына орнатылуы мүмкін. Әрбір екінші орама түзеткіш фаза санына тәуелді, жартылай өткізгіш блогын қоректендіреді.

Электролиз өндірісі үшін күштік трансформаторды техникалық дамыту, экономикалық арттыру және орнату кезінде қоршаған ортаға улы заттар шығуын азайтады.

Экономикалық факторлар жалпы шығын мен энергия шығынын азайтады. Қоршаған ортаға улы заттар бөлінуінің азаюы жаңа суытқыш агент (силикон майлары) және шу азайюымен жүзеге асады.

Күштік түзеткіш трансформатордың төменгі кернеулі орамасын алюминий табақшадан жасайды, ені магниттік ортаның ұзындығына сәйкес, жоғары кернеулі орамасы - алюминий сымынан немесе табақшалардан жасалады.

Реттегіш трансформатор ретінде үш фазалы автотрансформатор қолданылады, күштік трансформатордың номиналды қуатына тең кірмелік қуатқа есептелген.

Автотрансформатор ішінде кернеу ЖАР (жүктеме астында реттеу) қондырғысы көмегімен кернеу реттеу бір қалыпты ҚА (қозусыз ауысу) қондырғысымен бірнеше сатылы түрде реттеп отырады.

Түзеткіш агрегаттар басқарылатын және басқарылмайтын вентильмен орындалады. 5-суретте басқарылмайтын вентилді ауыстырғыштың күштік бөлім сұлбасы көрсетілген. Күштік трансформатордың желілік орамасы үшбұрышқа тізбектей және параллель ҚА ауыстырғыштарымен қосылады. Екі вентиль орамасы үшбұрышша, екеуі - жұлдызша қосылған.

3.4-сурет. Басқарылмайтын вентильді ауыстырғыштың күштік бөлімінің сұлбасы

Трансформаторлы түзеткіштің сұлбасы.

Трансформатор төрт параллель қосылған вентиль блогымен алты фазалы көпір сұлбасы (Ларионов сұлбасы) бойынша қосылған. ДрУ₁ мен ДрУ₂ теңестіргіш дроссельдерді ток түзеткіш арасында біркелкі таралуы үшін орнатылады, себебі үшбұрышша орамасындағы кернеу жұлдызша орамасындағыдан 1% артық. ДрН₁ – ДрН₂ қанығу дроссельдері кернеуді қалыпты реттейді. Әрбір комплект алты фазалы дроссельден құралған. Дроссельді әрбір агрегат үшін жеке сипаттамамен таңдайды.

Электролиз өндірісінің электр қондырғылары.

Электролиз қондырғыларын тұрақты токпен коректендіру генератордан келетін тұрақты ток немесе айнымалы токты өндірістік жиілікте тұрақты токқа түрлендіретін жартылай өткізгіш агрегатпен жүзеге асады.

Соның ішінде ең көп тарағаны кремнийлі түзеткіш агрегаттар (пәк 97-99 %), айнымалы токты тарату құрылғылар, кернеу реттеу қондырғысы бар күштік трансформатор, жартылай өткізгіш агрегат, тұрақты токты таратқыш қондырғы мен жеке қажеттілік қондырғысы.

Электр қондырғыларын коректендірудің үш фазалы күштік трансформаторлар жоғары кернеуде жүктеме астында және екінші орамалардың қасына орнатылуы мүмкін. Әрбір екінші орама түзеткіш фаза санына тәуелді, жартылай өткізгіш блогын қоректендіреді.

Электролиз өндірісі үшін күштік трансформаторды техникалық дамыту, экономикалық арттыру және орнату кезінде қоршаған ортаға улы заттар шығуын азайтады.

Экономикалық факторлар жалпы шығын мен энергия шығынын азайтады. Қоршаған ортаға улы заттар бөлінуінің азаюы жаңа суытқыш агент (силикон майлары) және шу азайюымен жүзе асады.

Күштік түзеткіш трансформатордың төменгі кернеулі орамасын алюминий табақшадан жасайды, ені магнитті ортаның ұзындығына сәйкес, жоғары кернеулі орамасы-алюминий сымынан немесе табақшалардан жасалады.

Реттегіш трансформатор ретінде үш фазалы автотрансформатор қолданылады, күштік трансформатордың номинальды қуатына тең кірмелік қуатқа есептелген.

Автотрансформатор ішінде кернеу ЖАР (жүктеме астында реттеу) қондырғысы көмегімен кернеу реттеу бір қалыпты ҚА (қозусыз ауысу) қондырғысымен бірнеше сатылы түрде реттеп отырады.

Түзеткіш агрегаттар басқарылатын және басқарылмайтын вентильмен орындалады. 5-суретте басқарылмайтын вентильді ауыстырғыштың күштік бөлім сұлбасы көрсетілген. Күштік трансформатордың желілік орамасы үшбұрышқа тізбектей және параллель ҚА ауыстырғыштарымен қосылады. Екі вентиль орамасы үшбұрышша, екеуі-жұлдызша қосылған.

3.4-сурет. Басқарылмайтын вентильді ауыстырғыштың күштік бөлімінің сұлбасы