CN1038846A - 大型横向排列电解槽的汇流条装置 - Google Patents

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Abstract

包括多排还原电解槽的铝电解槽系列的汇流条装置，其中，阴极集电汇流条B1、B2分别设置在电解槽底下每一条长边的位置，电流从离下一个电解槽最远的B1经由设置在电解槽短端面的两根汇流条K1、K6以及成双设置在电解槽底下的两根(K2，K5)，四根(K2，K3，K4，K5)或更多根汇流条而到达下一个电解槽。在电解槽短端面的两根汇流条K1，K6的横截面积使它们能够传导的电流大约两倍于设置在电解槽底下的每根汇流条的电流。

Description

本发明涉及用于铝电解槽系列的汇流条装置，该系列包含多排还原电解槽，在每排中横向排列这些电解槽，更具体地说，所述汇流条装置预定穿过所述电解槽底部传导电解槽的电流。
通常将铝电解槽系列中的这些电解槽照上述办法排列。排间距离，或说得更准确些，排的中心线之间的距离为从30米到50米。把这些电解槽排列成两排或更多排是有益的，所述排数目中已去掉用于回流的额外汇流条。二相邻排中的电流流向是彼此相反的。
使用高达300KA的电流的大型铝电解槽系列存在的严重问题是还原电解槽的这些排彼此之间的磁影响，从而，每个电解槽底部构成阴极的溶解的金属受到由于电流穿过所述金属而引起的电磁力的影响。为了抵偿由主相邻排引起的不需要的磁场的垂直矢量，一般在这些电解槽的面对所述相邻排的短端面附近或其底部导入比其它短端面更多的电流。这是已经获得了专利权的众所周知的方法。利用该已知的解决方法有可能使垂直磁场对称于每个槽单元的纵轴及横轴，不过，磁场的绝对值很容易上升到30高斯以上，有时候大于100高斯。
此外，所述已知的解决方法要用较多的汇流条，因而要增加投资费。
本发明的目的是提供尽可能地降低/减少垂直磁场的绝对值的办法，以保证铝电解槽系列的所述还原电解槽良好且稳定地运行。本发明进一步的目的是消除来自主相邻排的磁影响，并减少所使用的汇流条的数目，从而降低投资费用。
根据本发明，实现上述目的的方法是：在这些电解槽的底下设置阴极集电汇流条，并且，从设置在离下一电解槽最远的所述阴极集电汇流条，经由各自设置在这些电解槽的短端面附近的两根汇流条以及成对地设置在这些电解槽底下的两根、四根或更多根汇流条而传导电流，配置在这些电解槽的短端面的所述两根汇流条中的每一根具有较大的横断面积，这使它们能导通的电流约两倍于这些电解槽底下其它的每一根汇流条。
在一最佳实施例中，在上述这些电解槽的底下配置两根汇流条，这两根汇流条设置在靠近这些电解槽的短端面的适当位置上。
在另一最佳实施例中，在上述这些电解槽的底下配置四根汇流条，其中两根配置在短端面，而另外两根各自配置在所述电解槽的短端面与横轴之间的中间位置。
以下将通过实施例及参照附图进一步介绍本发明，附图中：
图1示出穿过还原电解槽底部将电流引出的实施例的垂直剖面图，
图2示意地示出用于这些电解槽的汇流条装置的俯视图。
在电解过程中，电流从阳极A引进，穿过电解槽及溶解的金属，继续向下穿过碳阴极C到达两个钢制阴极汇流条I（总共示出23个碳块，每一碳块配两根阴极汇流条）。一般的钢制汇流条是穿过这些电解槽的侧面伸出的，而在本实施例中铜或钢制成的导体R焊在每个钢制阴极汇流条I的中间。电流通过所述导体，穿过所述电解槽的底部再通过软的导体I到达电流集电汇流条B1，B2。
在这些电解槽中，并联配置的阴极碳块的数目取决于所述碳块的宽度。在大型电解槽组中，碳块数目可多达26，但在本实施例中为23（见图1）。
集电汇流条之一B1平直配置在阴极壳体长边的下面，并且，从电解槽的短端面伸出约0.5米。另一集电汇流条以同样方式配置在电解槽的另一侧。
尽管在上述实施例中集电汇流条B1，B2平直配置在这些电解槽长边的下面，但本发明并不受上述实施例的限制，例如，理论计算已经指出，集电汇流条可以放在所述阴极壳体的稍微外边，最好离钢壳0.5米。
收集在集电汇流条B1中的一部分电流通过两根汇流条K1和K6到达第2号电解槽，K1及K6设置于这些电解槽的各个短端面并处在电解槽中约与溶解金属同一高度或略低于溶解金属的位置（见图2，第2号电解槽）。剩下的电流通过电解槽底下四根汇流条K2，K3，K4，K5到达集电汇流条B2再通过升高的汇流条S1，S2，S3，S4及S5到达下一个电解槽。
根据本发明，从集电汇流条B1出发的传导电流的六根汇流条中的电流分布主要取决于汇流条K1到K6的横截面积的大小。如果这些电解槽的各排彼此相距很远，例如50米或更远，则汇流条K1和K6的横截面积应该为汇流条K2，K3，K4和K5的横截面积的两倍。这将使在汇流条K1和K6中通过的电流为在汇流条K2到K5中通过的电流的二倍，这样的电流分布将给出非常令人满意的磁场。
利用数学模型来计算在汇流条装置的所有汇流条中的电流分布以及在这些电解槽的所有金属容器中的磁场，能够给出最满意的磁场，并选定非常正确的横截面积。
利用这里介绍的方法，所述汇流条装置形成的垂直磁场的最大绝对值很低，在所有阳极中低于10高斯，同时，在这些电解槽中，来自主相邻排的磁影响得到了完全的抵偿，因而，可以减少使用的汇流条数目。

Claims (3)

1、用于铝电解槽系列的汇流条装置，该系列包含多排还原电解槽，这些电解槽在每排中横向排列，每个所述电解槽至少具有一根电流汇流条(R)，它连接伸出所述电解槽底部的每一个阴极碳块，其中，大约一半电流通向阴极集电汇流条(B1)而另一半通向另一集电汇流条(B2)，
其特征在于：
阴极集电汇流条(B1，B2)分别设置在电解槽底下，其两条长边的每一边处，其中，(B1)在所述排中离下一个电解槽最远，
来自集电汇流条(B1)的电流经由设置在电解槽短端面的两根汇流条(K1，K6)以及在电解槽底下成双配置的两根(K2，K5)，四根(K2，K3，K4，K5)或更多根汇流条而到达所述下一个电解槽，
在电解槽短端面的两根汇流条(K1，K6)的横截面积使它们能够传导的电流大约等于设置在该电解槽底下的每根汇流条电流的二倍。
2、根据权利要求1的装置，
其特征在于：
两根汇流条（K2，K5）配置在电解槽底下，并且，所述两根汇流条位于靠近所述电解槽短端面的适当位置上。
3、根据权利要求1的装置，
其特征在于：
在所述电解槽底下配置四根汇流条，并且，其中两根（K2，K5）配置在所述电解槽的短端面，而其它两根（K3，K4）各自配置在所述电解槽的短端面和横轴之间的中间位置上。
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