CN103649376A - 包括在槽壳底部具有阴极输出的电解池和电解池稳定装置的铝厂 - Google Patents

Abstract

一种铝厂，其包括：(i)串联的电解池(2)，其包括一个阳极(9)、一个阴极和一个具有侧壁(7a)和底部的槽壳，各个阴极包括至少一个阴极输出(12)，(ii)电解电流通过的主电路，其包括连接至电解池N的各个阴极输出(12)以及电解池N+1的阳极(9)的电导体(14)，(iii)用于使电解池(2)稳定的装置，选自次级电路(5，6)或使用具有沟槽表面的阴极。电解池N的阴极输出(12)之一通过槽壳的底部；各个电导体(14)以电解池N+1的方向从电解池N的各个阴极输出(12)开始延伸并且当电解池N、N+1(2)运行时，电解电流仅以上游一下游的方向通过电导体(14)。

Description

包括在槽壳底部具有阴极输出的电解池和电解池稳定装置的铝厂

本发明涉及通过电解氧化铝而制备铝的工厂，也称作铝厂（aluminerie）。

工业上使用霍尔-赫劳尔特（Hall-Héroult）法通过电解氧化铝而制备铝是已知的。为此，使用电解池，其特别是由钢槽壳、耐火内衬和含碳材料制成的阴极组成，所述阴极连接至用于传输电解电流的导体。电解池还包含特别是由冰晶石——氧化铝在其中溶解——构成的电解浴。霍尔-赫劳尔特法是将构成阳极的碳块部分地浸入在电解浴中，该阳极随着反应进行而消耗。通过电解反应制备的液态铝通过重力沉降在电解池的底部，形成完全覆盖阴极的液态铝层。

一般而言，制备铝的工厂在车间中具有数百个串联连接的电解池。约几百千安（培）的电解电流通过这些电解池，产生巨大的磁场。取决于电解池中磁场的各分量的分布，铝层可能不稳定，这显著降低了电解池的生产率。特别是已知磁场的垂直分量是电解池稳定的决定因素。

已知电解池的稳定性可通过使电解池中磁场的垂直分量最小化而改善。为此，借助于从电解池N传输电解电流至电解池N+1的导体的特定排布,在电解池规模上补偿垂直磁场。这些导体（通常是铝棒）中的部分围绕在电解池N的端部。图1为电解池100的俯视图，其中借助于将该电解池N 100与放置在其下游的下一个电解池N+1102连接的导体101的排布，磁场被自补偿。为此，应注意，导体101相对于电解池100偏离中心并围绕电解池100。这种磁自补偿法特别已知于专利文献FR2469475。

然而，因为导体特定排布的大尺寸，电解池自补偿法产生了极大的设计局限。此外，为实施该方案需要的极大长度的导体产生在线电损耗且需要大量材料（铝导体），因此就能耗和制造而言成本高。

除了磁场的垂直分量外，电解池不稳定的另一个原因是在铝层中存在水平电流。图2中示出了属于现有技术的电解池200，电解电流I₂₀₀通过该电解池。电解池200具有阳极201、特别是包含电解浴203的槽壳202、液态铝层204和阴极205。应注意，特别导电的区域存在较大的水平电流。这特别是当电解电流I₂₀₀通过液态铝层204时的情况。

因此，本发明目的在于通过提供一种铝厂而弥补这些全部或部分缺陷，在所述的铝厂中提高了电解池中含有的液体的稳定性，并且铝厂具有较低的设计、建造和操作费用。

为此，本发明的主题为一种铝厂，其包括：

（i）串联的设计用于根据霍尔-赫劳尔特法制备铝的电解池，

每个电解池至少包括阳极、阴极和具有侧壁和底部的槽壳，各个阴极包括至少一个阴极输出，

（ii）电解电流通过的主电路，其将电解池彼此电连接，

电解电流首先通过置于上游的电解池N，并且接着通过置于下游的电解池N+1，

所述的主电路包括连接至电解池N的每个阴极输出的电导体，

电导体还被连接至电解池N+1的至少一个阳极，以将电解电流由电解池N传输至电解池N+1，

其特征在于铝厂还包括

（iii）至少一个用于使电解池稳定的装置，选自至少一个被电流通过的能补偿由电解电流产生的磁场的次级电路，或使用具有开槽表面的阴极，

且特征在于

至少一个电解池N的阴极的阴极输出穿过槽壳的底部，

在电解池N、N+1（2）的运行过程中，电解电流（I1）仅以上游-下游的方向通过在电解池N+1的方向上从电解池N的阴极输出开始延伸的各个电导体。

因此本发明使提高在铝厂中的电解池的稳定性成为可能，通过同时作用于流过电解池的水平电流和由电解电流产生的磁场和/或包含在电解池的铝层的动力学稳定性。其同时允许使电解电流由一个电解池向另一个电解池传输的导体的大小和重量减小，并且因此降低本发明铝厂的设计和制造相关的成本。能耗进一步降低。

根据本发明的铝厂的另一个特征，电解池沿轴排列，并且电导体以基本上直线的方式且以基本上与电解池的排列轴平行的方式延伸。

根据本发明的铝厂的另一个特征，各个阴极还包括至少一个穿过槽壳下游侧壁的阴极输出。

该特征具有进一步降低将电解电流由一个电解池向另一个电解池传输的电导体的大小和重量的优势。该阴极输出穿过在电解池N下游侧的槽壳的侧壁，以遵从下述特征，根据该特征各个电导体在电解池N+1方向仅沿上游-下游的方向延伸。由于电解池N的下游侧和电解池N+1的邻近，将该阴极输出连接至电解池N+1的阳极的电导体的长度小于通过电解池N的底部将阴极输出连接至电解池N+1的阳极的电导体的长度。因此，与电解池仅包含通过底部的阴极输出的本发明铝厂的实施方案相比，该实施方案具有降低电导体的大小和长度的优势。

优选地，穿过电解池N的槽壳侧壁的各个下游阴极输出包括具有铜插入件或板的金属棒（更特别地由钢制成）。

这使得穿过槽壳底部的阴极输出处的电压相对于穿过槽壳侧壁的阴极输出处的电压相平衡。

有利地，电解池N的槽壳包括数个固定在槽壳的侧壁和底部的拱形物，连接至穿过电解池N的槽壳底部的各个阴极输出的电导体在拱形物之间延伸。

该特征具有降低由一个电解池向另一个电解池传输电解电流的电导体的大小的优势。

有利地，电解池包括短路装置（moyen de court-circuitage）。

该短路装置允许一个电解池被短路，以用于维护时移除该电解池，而串联中的其他电解池继续操作。

有利地，电解池N+1的短路装置包括至少一个永久置于电解池N和电解池N+1之间的短路电导体，各个短路电导体被电连接至一个连接至穿过电解池N+1的槽壳底部的电解池阴极输出的电导体，并且各个短路电导体位于与一个连接至电解池N的阴极输出的电导体的短距离处。

根据本发明的铝厂的另一个特征，电解池N+1的短路装置包括至少一个永久置于电解池N和电解池N+1之间的短路电导体，各个短路电导体被电连接至一个连接至穿过电解池N的槽壳底部的电解池阴极输出的电导体，并且各个短路电导体位于与一个连接至电解池N+1的阴极输出的电导体的短距离处。

在该短路导体和其他导体之间的短距离形成用于引入短路块（calede court-circutage）的位置。在第二种情况中，这些短路块可在上方或下方被引入。

优选地，至少一个次级电路包括顺着至少一行电解池的电解池的右侧和/或左侧布置的电导体。

有利地，至少一个次级电路包括沿至少一行电解池延伸的在所述电解池之下的电导体。

有利地，至少一个次级电路的电导体由超导材料制成。这允许各个次级电路经受的电压降降低，由此节约了能源并能够使得更小功率且因此更廉价的配电设备用于各个次级电路。该特征还使得与铝或铜导体相比降低材料成本。其允许减小电导体的大小，这节省了铝厂中的空间。

根据本发明的铝厂的另一个特征，至少一个次级电路的电导体顺着电解池的行布置至少2次。

该特征提供了降低通过次级电路的电路强度以节约能源的可能性。

本发明将会由以下给出的参照附图的详细说明而得到更好的理解，附图中：

-图1为现有技术状态的电解池的示意性的俯视图，

-图2为属于现有技术状态的一种电解池的示意图，

-图3为本发明具体实施方案中的铝厂的示意性的俯视图，

-图4为本发明具体实施方案中的铝厂的电解池N和电解池N+1的示意图，

-图5和6分别为沿图4中的线I-I和II-II的剖视图，

-图7为图4实施方案中电解池的示意图，

-图8为图4具体实施方案中的铝厂的电解池N和电解池N+1的示意性的俯视图，

-图9为沿图8中的线III-III的剖视图，

-图10为本发明另一个具体实施方案中的铝厂的电解池N和电解池N+1的示意图，

-图11和12分别为沿图10中的线IV-IV和V-V的剖视图，

-图13为本发明第二个具体实施方案中的铝厂的电解池N和电解池N+1的示意性的俯视图，

-图14为沿图13中的线VI-VI的剖视图，

-图15和16为本发明具体实施方案中的铝厂1的示意性的俯视图，

-图17、18和19为沟槽阴极的示意性的侧视图，所述沟槽阴极可安装在本发明具体实施方案中的铝厂的电解池中，

-图20为沟槽阴极块的示意性的正视图，所述沟槽阴极块可安装在本发明具体实施方案中的铝厂的电解池中，

-图21为沟槽阴极块的示意性的俯视图，所述沟槽阴极块可安装在本发明具体实施方案中的铝厂的电解池中。

图3示出包括多个电解池2的铝厂1。该电解池2例如可为矩形。因此，它们具有对应于其长度的两个长边2a和对应于其宽度的两个短边2b。

各个电解池2的短边2b可被分为一个左边和一个右边。左边和右边就观察者位于主电路4且以电解电流I1的总体流动方向观察来定义。

各个电解池2的长边2a可被分为上游侧和下游侧。上游侧对应于与在前面的电解池2相邻的电解池2的长边2a，即，电解电流I1首先通过该长边。下游侧对应于与下一个电解池2相邻的电解池2的长边2a，即，电解电流I1接着通过该长边。更一般而言，上游和下游相对于电解电流I1的总体流通方向定义。

在图3所示的实施例中，电解池2沿两平行的轴排列，以形成行F和行F’。各个行F、F’可包含例如约100个电解池2。行F和行F’彼此串联电连接。电解池2彼此串联电连接。可包括数行F、F’的串联的电解池2的端部被连接至配电设备3。电解电流I₁依次通过各电解池2，限定了主电路4。

在图3的实施方案中，电解池2如此布置以使其长边2a与其对准轴垂直。

由图3可看出，铝厂1包括两个区别于主电路4的次级电路5和6。

电流I₂和I₃分别通过次级电路5和6。电流I₂和I₃的强度为电解电流I₁强度的20%至100%且优选40%至70%，且更具体而言大约为电解电流I₁的一半。电流I₂和I₃的流动方向有利地与电解电流I₁的流动方向相同。次级电路5和6可各自分别被连接至不同于配电设备3的配电设备20和21，例如如图15或图16所示。

次级电路5和6由与电解池2的对准轴平行布置的电导体而形成。它们顺着串联的各个行F、F’的电解池2的右侧和左侧布置。次级电路5和6也可以全部或部分在电解池2下方通过。

为了稳定包含在电解池2中的液体，作为使用次级电路5和6的替代或补充，可以使用一个或多个具有开槽上表面的阴极块8，如图17至图21所示。这些阴极块8的上表面包括至少一个通道8a，其在阴极块8的至少部分长度上纵向延伸。当在运行中时，沟槽上表面被铝层覆盖，并且由此通道8a被在电解反应中形成的铝层11占据。在沟槽上表面之上的铝层的高度特别是在3-20cm。因此，沟槽和通道8a在电解反应中可以限制铝层11的运动并由此有助于电解池2的稳定和更好的收率。

各个电解池2可包括并排放置的多个阴极块8。可以允许用倾斜的上表面代替一个或多个这些阴极块8的上表面的通道8a，如此以使并排放置的阴极块8形成通道8b，如图19中示意性所示。

这种带有沟槽上表面的阴极块特别已知于专利文献US5683559。

具有纵向通道8a的这些阴极块8的上表面还可包括横向中央通道8c，其至少部分地在阴极块8的宽度上延伸。因此，该中央通道8c与至少部分地在阴极块8的长度上延伸的通道8a相交。在图20和21的实施例中，阴极块8包括在其上表面的一个中央通道8c，其与基本上与阴极块8的长度平行延伸的通道8a垂直布置。

通常，如图4所示，电解池2包括一个例如由钢制成的金属槽壳7。金属槽壳7具有侧壁7a和底部7b。金属槽壳7内部衬有耐火材料（未示出）。电解池2还包括由含碳材料制成的阴极块8所形成的阴极和也由含碳材料制成的阳极9。设计阳极9随着电解浴13——特别包括冰晶石和氧化铝——中电解反应进行而被消耗。阳极9通过棒10被连接至支承结构。液态铝层11在电解反应过程中形成。阴极包括穿过槽壳7的阴极输出12。阴极输出12例如由固定到阴极块8的金属棒形成。阴极输出12自身被连接至电导体14，所述电导体14能够使电解电流I₁由电解池N的阴极输出12（图4中左侧）传输至电解池N+1的阳极9（图4中右侧）。

电解电流I₁首先通过电解池N的阳极9，然后通过电解浴13、液态铝层11、阴极、阴极输出12和电导体14，电导体14将电解电流传输至下一个电解池N+1的阳极9。

如图4中所示，其示出了本发明的一个具体实施方案，阴极输出12有利地穿过槽壳7的底部7b。这能够降低水平电流以改善电解池2的收率。事实上，对于用于阴极输出的阳极下方的水平部件的同样质量的钢而言，总电流密度降低且由此电压降下降。同样，电流路线趋向于以基本上呈直线的方式延伸，并且因此在铝层中如同自然地在阳极与电导体之间一般垂直地延伸。为此，图7示出通过电解池2的电流路线。应注意水平电流，尤其在液态铝层11中的水平电流，相对于图2明显降低。

另一个显著的要点在于电导体14以直线方式并且从电解池N的阴极输出12开始在电解池N+1的方向上平行于电解池2的对准轴延伸，因此当电解池2N、N+1运行时，电解电流仅以上游-下游的方向通过它们。该上游-下游的方向对应于电解电流I1的总体流通方向。因此，位于电解池2N处且以上游-下游的方向运动的观察者仅能朝电解池N+1运动。特别地，为到达电解池N+1，该观察者不能在电解池N-1的方向上返回，即使部分地返回。

此外，连接至穿过槽壳7的底部7b的阴极输出12的电导体14不在电解池N的槽壳7的整个宽度下方延伸；电导体14在槽壳7下或两侧不完全穿过电解池2。特别地，它们不穿过包括电解池N的槽壳7的上游侧壁的平面。

仅朝向下游的平行于电解池2的对准轴的直线延伸形成最短的电路径，该路径连接电解池N的阴极输出——穿过该电解池N的槽壳7的底部7b——，直至下一个电解池N+1的阳极9。此外，如上所述，通过电解池N的电解电流I₁穿过阴极输出12，然后穿过连接至阴极输出12的电导体14。当通过电导体14时，电解电流I1在下一个电解池N+1的方向上平行于电解池2的对准轴直线传输。这显著节约了能源。

此外，该布置限制了电解池2附近的尺寸。因此可以降低两个相邻电解池2的中心距离（entraxe），以增加在铝厂1中可利用的空间，例如以加入两个另外的电解池2或者降低建筑物的大小。

而且，利用平行于电解池2对准轴的以由一个电解池至另一个电解池直线延伸的电导体14，简化这些电导体14的结构。它们的模块性使得它们的制造更经济。

应注意到该特定布置之所以能实现，尤其是因为补偿由电解电流I1产生的磁场作用的第一次级电路5和第二次级电路6的存在，或稳定液态铝层11的带有开槽上表面的阴极的存在。没有必要配置电导体14以获得各个电解池2规模的磁场作用的自补偿。

图5和6为本发明的一个实施方案中的电解池2的分别沿图4中的线I-I和线II-II的剖视图。可看出电解池2的槽壳7由多个拱形物15支撑。拱形物15围绕槽壳7放置。拱形物15固定抵靠于槽壳7的侧壁7a和底部7b。它们相对于彼此平行布置。两个连续拱形物15之间限定的空间有利地被电导体14占据。应注意电导体14可连接成对的阴极输出12。

图8为根据图4实施方案的置于上游的电解池N（图8中的左侧）和置于下游的电解池N+1（图8中的右侧）的示意性的俯视图。图9为沿图8中的线III-III的剖视图。平行于电解池2的短边2b布置的次级电路5和6是可见的。还将注意到电导体14，位于槽壳7下方，以电解池N+1的方向直线延伸。还注意到拱形物15，安装在电解池N的槽壳7的侧壁7b并且电导体14在拱形物15之间延伸。阴极输出12可按照平行于电解池2的长边2a的轴排列，如图8中虚线所表示。

图10示意性表示本发明铝厂1的另一个实施方案。图11和12分别表示图10中的沿线IV-IV和V-V的剖视图。在该实施方案中，电解池2具有穿过槽壳7的底部7b的第一阴极输出12，而位于第一阴极输出12下游的第二阴极输出12穿过槽壳7的下游侧壁7a。因此，根据该第二实施方案的铝厂1的电解池2具有"混合"阴极输出12，因为它们穿过底部7b和侧壁7a。

该布置允许就材料而言进一步节省，因为电导体14长度下降，且因此重量下降。

有利地，穿过侧壁7a的第二阴极输出12可包括由更好导电的材料（如钢，特别铜）制成的元件，该元件为例如板16或插入件的形式。置于钢棒上的铜板16通过其高的电导率，使得穿过底部7b的第一阴极输出12处的电压和穿过侧壁7a的第二阴极输出12处的电压再次平衡，且由此限制了在铝层中的水平电流。

图13示意性地示出根据图10所表示实施方案的铝厂1的置于上游（图13中的左侧）的电解池N的顶部，和置于下游（图13中的右侧）的电解池N+1的顶部，图14为图13沿线VI-VI的剖视图。如图4所表示的实施方案中，电导体14在拱形物15之间延伸。此外，电导体14以直线的方式延伸，并且在电解池2N、N+1运行过程中仅被以位于电解池N下游的电解池N+1的方向——从穿过电解池N的槽壳的底部7b的阴极输出12开始——的电流流过，以使得电解电流I1从电解池N的阴极输出12被传输至电解池N+1的阳极9。

如图4所表示的实施方案中，次级电路5和6平行于电解池2的对准轴。

铝厂1还可有利地包括短路各个电解池2的短路装置。这些短路装置可包括如图4、8、10和13中所示出的电短路导体17。电短路导体17被布置在两个连续的电解池2之间。在图4、8、10和13中，电短路导体17与连接至穿过电解池N+1的槽壳7底部7b的阴极输出12的电导体14接触放置，且远离连接至电解池N的阴极输出12的电导体14，以使窄空间分隔开连接至电解池N的阴极输出12的电导体14的电短路导体17，如图10中明显示出的。

设计电短路导体17以短路电解池N+1，例如为了维护而移除电解池N+1。因此电短路导体17与连接至电解池N的阴极输出12的电导体14之间的距离被由导电元件组成的块（未示出）填充，以通过该块将电解电流I1由电解池N传导至电解池N+2，电短路导体17和电导体14通常置于电解池N+1下方（即，当电导体14就位时，它连接至穿过电解池N+1的槽壳7的底部7b的阴极输出12）。

还可以允许电短路导体17与连接至电解池N的阴极输出12的电导体14接触放置并且远离连接至穿过槽壳7的底部7a的电解池N+1的阴极输出12的电导体14。

电短路导体17可由铝制成。鉴于电解电流I1仅偶尔在短路过程通过电短路导体17（为维护电解池2，或间隔几年），它们的尺寸可被设计以在最高允许的电流密度下工作，这使得它们的质量被限制。

最终，应注意有利地，形成次级电路5和/或6的电导体可由超导材料制成。

这些超导材料可包括例如BiSrCaCuO、YaBaCuO，已知于发明申请WO2008011184、US20090247412的材料或甚至已知其超导特性的其他材料。

超导材料用于传输电流时由焦耳效应产生热的损失很小或无损失，因为当它们保持在其临界温度之下时，其电阻率为零。

例如，超导电缆包括中心的铜或铝制的芯，由超导材料制成的带或纤维，以及低温套管。低温套管可由含有冷却液（例如液氮）的护套形成。冷却液保持该超导材料在其临界温度之下的温度，例如低于100K（开尔文），或在4K至80K之间。

使用由超导材料制成的电导体形成次级电路5和6由于其长度为约两千米而是特别关注的。使用由超导材料制成的电导体需要的电压相对于由铝和铜制成的电导体所需要的电压要更小。因此，可以将电压由30V降至1V。这表示相对于由铝制成的电导体能耗降低75%至99%。此外，次级电路5和次级电路6的配电设备20和21的成本分别相应降低。

次级电路5和次级电路6的电导体可有利地顺着电解池2的行F至少布置两次。

相对于由铝和铜制成的电导体，超导材料制成的电导体的小尺寸（在同等强度下，其截面比铜导体的截面要小最高达150倍，且相对于铝导体的截面要更小）有助于在通过次级电路5和6形成的环路中形成数个串联的线匝。

此外，可以不考虑由电导体制成的匝数而将电路的电导体置于单个冷却护套中。在给定的位置，护套可包括由超导材料制成的相同电导体的数个通路。

由次级电路5和6形成的回路包括串联的数个线匝的事实使得分别通过次级电路5和次级电路6的电流I₂、I₃的强度被整除（与所制成的线匝数量相同的次数）。该电流强度值的降低使由超导材料制成的电导体与配电设备的电极之间的连接处的由于焦耳效应造成的能量损失降低。由超导材料制成的电导体实现的总电流强度的下降允许配电设备20和21降低其尺寸。例如，包括由超导材料制成的电导体的次级电路5或次级电路6的配电设备20或21可传输约5kA至40kA的电流。这还使得能使用市售的且因而便宜的装置。

应注意由超导材料制成的电导体可被置于电解池2的下方。

因此，本发明的铝厂1具有一组特征，通过协同效应，这些特征的结合有助于降低铝厂1的设计、建造和操作的费用，并且提高其生产率。

自然地，本发明绝不限于以上描述的实施方案，这些实施方案仅作为实施例被提供。可对其修改，特别从各种元件的组成的角度或通过技术等价物的替换，而不偏离本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种铝厂（1），其包括：

（i）串联的设计用于根据霍尔-赫劳尔特法制备铝的电解池（2），

各个电解池（2）至少包括阳极（9）、阴极（8）和具有侧壁（7a）和底部（7b）的槽壳（7），各个阴极（8）包括至少一个阴极输出（12），

（ii）电解电流（I₁）通过的主电路（4），其将电解池（2）彼此电连接，

电解电流（I₁）首先通过置于上游的电解池N（2），并且接着通过置于下游的电解池N+1（2），

所述的主电路（4）包括连接至电解池N（2）的各个阴极输出（12）的电导体（14），

电导体（14）还被连接至电解池N+1（2）的至少一个阳极（9），以将电解电流（I₁）由电解池N（2）传导至电解池N+1（2），

其特征在于铝厂（1）还包括

（iii）至少一个用于使电解池（2）稳定的装置，选自至少一个被电流（I₂，I₃）通过的能补偿由电解电流（I₁）产生的磁场的次级电路（5，6），或使用具有开槽表面的阴极，

且特征在于

至少一个电解池N（2）的阴极（8）的阴极输出（12）穿过槽壳（7）的底部（7b），

在电解池N、N+1（2）的运行过程中，电解电流（I₁）仅以上游-下游的方向通过在电解池N+1（2）的方向上从各个电解池N（2）的阴极输出（12）开始延伸的各个电导体（14）。

2.权利要求1的铝厂（1），其特征在于电解池（2）沿着一个轴排列，并且在于电导体（14）以基本上直线的方式且基本上与电解池（2）排列轴平行的方式延伸。

3.权利要求1或2的铝厂（1），其特征在于各个阴极（8）还包括至少一个穿过槽壳（7）的下游侧壁（7a）的阴极输出（12）。

4.权利要求1至3任一项的铝厂（1），其特征在于穿过电解池N（2）的槽壳（7）的侧壁（7a）的各个下游阴极输出（12）包括具有铜插入件或板（16）的金属棒，该金属棒更特别地由钢制成。

5.权利要求1至4任一项的铝厂（1），其特征在于电解池N（2）的槽壳（7）包括数个固定在槽壳（7）的侧壁（7a）和底部（7b）的拱形物（15），连接至穿过电解池N（2）的槽壳（7）的底部（7b）的各个阴极输出（12）的电导体（14）在拱形物（15）之间延伸。

6.权利要求1至5任一项的铝厂（1），其特征在于电解池N（2）包括短路装置。

7.权利要求6的铝厂（1），其特征在于电解池N+1（2）的短路装置包括至少一个永久置于电解池N（2）和电解池N+1（2）之间的短路电导体（17），各个短路电导体（17）被电连接至一个连接至穿过电解池N+1（2）的槽壳（7）的底部（7b）的电解池（2）阴极输出（12）的电导体（14），并且各个短路电导体（17）位于与一个连接至电解池N（2）阴极输出（12）的电导体（14）的短距离处。

8.权利要求6的铝厂（1），其特征在于电解池N+1（2）的短路装置包括至少一个永久置于电解池N（2）和电解池N+1（2）之间的短路电导体（17），各个短路电导体（17）被电连接至一个连接至穿过电解池N（2）的槽壳（7）的底部（7b）的电解池（2）阴极输出（12）的电导体（14），并且各个短路电导体（17）位于与一个连接至电解池N+1（2）阴极输出（12）的电导体（14）的短距离处。

9.权利要求1至8任一项的铝厂（1），其特征在于至少一个次级电路（5，6）包括顺着电解池（2）的至少一行（F，F’）的电解池（2）的右侧和/或左侧布置的电导体。

10.权利要求1至9任一项的铝厂（1），其特征在于至少一个次级电路（5，6）包括沿电解池（2）的至少一行（F，F’）延伸的、在所述电解池（2）之下的电导体。

11.权利要求9至10任一项的铝厂（1），其特征在于至少一个次级电路（5，6）的电导体由超导材料制成。

12.权利要求11的铝厂（1），其特征在于至少一个次级电路（5，6）的电导体顺着电解池（2）行（F，F’）布置至少两次。

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