CN105531400A - 旨在生产铝的电解池和包括此电解池的铝熔炉 - Google Patents

Abstract

电解池(1)包括：具有两个纵向侧(18)的槽壳(2)，所述两个纵向侧(18)相对于所述电解池(1)的纵向正中面(P)对称；一个阳极组件，其相对于所述槽壳(2)仅能够竖直平移地移动，所述阳极组件包括一个阳极块(100)和一个横向阳极支撑件(200)，所述横向阳极支撑件大体上垂直地向所述槽壳(2)的纵向侧(18)延伸并且所述至少一个阳极块(100)悬挂于其上的。所述阳极支撑件(200)包括两个连接部分(202)，从所述两个连接部分(202)向所述阳极支撑件(200)供应电解电流，所述电解池(1)包括电连接至所述阳极支撑件(200)的两个连接部分(202)的电连接导体(20)，所述两个连接部分(202)位于所述平面(P)的任一侧。

Description

旨在生产铝的电解池和包括此电解池的铝熔炉

本发明涉及旨在生产铝的电解池和电解厂，尤其涉及包括此电解池的铝熔炉。

已知的是，可以通过使用根据霍尔－埃鲁特法(Hall-Héroultprocess)电解氧化铝工业地生产金属铝。为了此目的，使用一个电解池，该电解池常规地包括：一个钢槽壳，其内部布置有存在耐火材料的衬里；一个碳材料的阴极，阴极导体穿过该阴极，该阴极导体旨在收集阴极处的电解电流以将该电解电流路由至穿过槽壳的底部和侧部的阴极收集器杆(sortiecathodique)；链接导体，其从该阴极收集器杆大体上水平地向下一个电解池延伸；一个电解质熔池，在其内溶解氧化铝；至少一个阳极组件，其包括大体上竖直的阳极棒和悬挂于该阳极棒且浸入在电解质熔池内的至少一个阳极块；一个阳极框架，在其内悬挂有通过大体上竖直的阳极棒悬挂的阳极组件，该阳极棒相对于槽壳和阴极随着阳极框架移动；以及，电解电流上升导体，该导体由底部向上延伸并且通过前述电解池连接至链接导体以将电解电流从阴极收集器杆路由至阳极框架和下一个电解池的阳极组件和阳极。更具体地，所述阳极是具有预先烘烤的炭块的预先烘烤的阳极类型，即，在它们被放置在电解池之前被烘烤。

因为在电解反应的过程中消耗阳极块，所以必须周期性地替换阳极组件。常规地，在电解池的一侧替换阳极组件。

然而，在电解池的侧部替换阳极组件使得必须在电解池之间设置相对大的空间。

文件US3575827公开了从电解池的顶部替换阳极组件。根据此文件，电解池相对于它们形成的行的长度横向地布置。该电解池包括一个阳极组件，该阳极组件具有以非竖直但水平导电板形式的阳极导体，一个阳极悬挂在该阳极导体上，通过连接至阳极组件的单一上游侧的柔性电导体向传导板提供电解电流。因此，可以通过电解槽的顶部取出阳极组件。

然而，因为阳极导体的水平布置以及其板的形状，其更多地暴露于高温。这导致电阻率增加，引起能量损失，并且减小阳极组件的机械完整性。

此外，仅在上游侧使用被连接且被供给电流的板以将电流分配到电解池中的阳极意味着电解池(考虑实际电解池的宽度)的上游侧和下游侧之间大体上电平衡。因此，为了确保恰当的电平衡，必须使用非常大横截面的板，或者板必须被分成形成具有等效电阻的多个单独电路的多个单独的平行板。在这两种情况下，这将导致阳极组件装备有体积非常大且原料昂贵的阳极电导体。

此外，通过阳极导体从电解池的上游侧提取的热流将导致电解池的两侧之间的显著热不平衡，使得很难控制电解过程且显著减小电解池的使用寿命。

因此，本发明旨在通过提供可以从顶部替换阳极组件的电解池同时保持高性能从而完全地或部分地克服这些缺点。

为了此目的，本发明涉及一种旨在通过电解生产铝的电解池，其中所述电解池包括：具有两个相对的纵向侧的槽壳；一个阳极组件，该阳极组件相对于所述槽壳仅可以垂直平移地移动，所述阳极组件包括至少一个阳极块和大体上横向地向所述槽壳的纵向侧延伸并且在其上悬挂至少一个阳极块的一个横向阳极支撑件，所述横向阳极支撑件包括两个连接部分，所述横向阳极支撑件从所述两个连接部分被供应电解电流，所述电解池还包括电连接至所述横向阳极支撑件的两个连接部分的电连接导体，其特征在于，所述两个连接部分在所述电解池的大体横向方向上远离彼此一距离。

因为在阳极支撑件的任一侧上的这种双重连接，所以能够减小构成阳极组件的原材料量且减小其尺寸(尤其是其平均横截面)，同时保留电解池宽度上的平衡的导电率。此外，因为在阳极支撑件的任一侧上(且更具体地在电解池的任一侧上)的这种双重连接，上游侧和下游侧之间的热损失的主要差异不干扰电解池的热平衡。

因此，根据本发明的电解池有利地使得可能减轻阳极组件且最小化其体积，这可以节约阳极组件的原料，而且还节约外围结构装备的原料。阳极组件的减轻且紧凑使得可能想到使用更小尺寸的且因此更低成本的装置以用于移动阳极组件。

在实践中，阳极组件的减轻使得可能更容易想到从顶部替换阳极组件，也就是，通过竖直向上牵引阳极组件。阳极组件经由顶部的替换有利地使得可能将电解池之间的空间空出来以有助于操作或使电解池更靠近彼此，使得电解池在相同的空间内更好地对准或相同数目的电解池在更小的空间内对准。

有利地，所述两个相对的纵向侧相对于所述电解池的纵向正中面大体上对称，并且所述两个连接部分位于所述平面的任一侧。更具体地，所述横向阳极支撑件包括两个端部分，并且所述连接部分位于这些端部分上。

根据优选实施方案，所述阳极支撑件包括由第一导电材料制成的第一结构和由第二导电材料制成的第二结构，所述第二材料具有大体上高于所述第一材料的导电率。

因此，此阳极支撑件提供具有高的导电率以保持所述导电率且减少能量损失的材料和具有确实较小导电率但充当可能机械地支撑多个阳极块的强度刚性负载支承结构的材料的组合，尽管事实上此负载支承结构暴露于可能达到接近大约1000℃的高温。

使用这样的复合阳极支撑件使得可能减小所需原材料的数量和成本，以为了使所述阳极支撑件能够确保输送电流和支撑阳极块的两个功能。

更具体地，所述第一材料是钢，因为钢成本低且机械强度高(包括在高温下)。更具体地，所述第二材料是铜，因为铜导电率高而且还因为铜能够变形且具有作为用于电连接的接触表面的有用性能。

更具体地，因为电解池中的高温，在阳极块的重量下，单独的铜阳极支撑件将变形。此外，尽管此发明作出上述改进，单独的钢阳极支撑件将具有非常大的体积以确保电解电流到阳极块的恰当传导。

优选地，所述第二结构固定至第一结构，以使得第一结构机械地支撑第二结构。可以将所述材料中的一种通过例如螺栓连接、焊接或模塑固定至由另一种材料形成的构架中，尤其通过将铜模塑到钢构架中来实现此固定。

根据一个具体实施方案，所述第一结构包括从一个连接部分到另一个连接部分大体上横向延伸的横向杆。

这样的杆对由电解质熔池和水平地定位的相等横截面的板发出的辐射热不敏感，并且周围空气还在其周围更好地循环。一个杆还机械地更适合于支撑重的负载。

有利地，所述杆在所述连接部分之间以单件延伸。

“单件延伸”是指其从一个连接部分到另一个连接部分延伸而没有任何间断。换句话说，每个纵向杆是一个整体(monobloc)并且对用于从一个连接部分到另一个连接部分延伸的单一机械件。

因此，相比其中形成阳极支撑件的杆是间断的、由多个彼此接合的段形成的电解池，改善了所述杆的机械完整性并且还能够限制能量损失。

有利地，所述连接部分位于所述纵向杆的端部处并且更具体地位于靠近所述槽壳的纵向侧。

有利地，所述第二结构至少部分地形成所述阳极支撑件的连接部分。

因此，使用由具有良好导电率的材料形成的第二结构实现阳极组件和电解池的连接电解导体的电连接。因此，最小化压降，并且将电解电流输送至阳极块。

根据有利的实施方案，所述第二结构包括两个分开的部分，所述两个分开的部分每个至少部分地形成所述两个连接部分中的一个。

更好导电率的第二结构从阳极支撑件的一个连接部分延续到另一个连接部分是非必要的，因为此第二结构用于向阳极块供应电力，并且因此电流基本上不在其整个长度上穿过该第二结构，因为该第二结构仅在于电解池的大体横向方向上彼此分开一距离的两个分开的点处(尤其在电解池的每侧上的阳极支撑件的两个相对的端部处)提供有电流。此间断，或将第二结构分成两个分开的部分使得可能最小化使用的第二材料的量，此第二材料按惯例具有高的成本。

更具体地，所述两个分开的部分在所述电解池的横向方向上远离彼此。

有利地，所述电解池的两个相对的纵向侧相对于所述电解池的纵向正中面大体上对称，并且所述两个分开的部分位于所述平面(P)的任一侧上。流过所述两个分开的部分的每一个的电解电流然后具有与阳极支撑件中的方向相反的电流大体上相等的强度，使得在阳极支撑件的中心处实现支撑件中的电平衡。而且，有利地，所述两个分开的部分相对于所述平面大体上对称。因此，所述阳极组件可相对于正中面对称，使得所述阳极组件可以插入到所述电解池内而不必要遵守任何预定定向。

根据一个优选实施方案，所述横向阳极支撑件包括固定至所述第一结构的多个短棒，所述多个短棒旨在被密封在形成于所述至少一个阳极块的表面中的空隙内，并且所述两个分开部件之间在横向方向上的距离大体上等于两个相邻的短棒之间的距离。

当借助于电连接至阳极支撑件的短棒向阳极块供应电力时，在两个短棒之间产生阳极支撑件内的其中电流不流动的区域，以使得此配置提供形成第二结构的第二材料的显著节约。

根据优选的实施方案，所述横向阳极支撑件包括固定至所述第一结构的多个短棒，并且每个部件仅在固定所述短棒处固定至所述第一结构。第二结构到第一结构的此固定可以例如通过焊接或螺栓连接制成。

因此，每个短棒可以完全由第二结构的从对应的连接部分延伸至将所述短棒固定至作为承载结构的第一结构的端部的部分供电。将第二结构固定至第一结构的此固定方式还使第一结构能够独立于第二结构膨胀，以使得在阳极支撑件的寿命期间其所要经历的温度变化不损坏该阳极支撑件。更具体而言，在采取钢为第一材料且采取铜为第二材料的情况下，当暴露于热时，所述第一材料将比所述第二材料膨胀的少，并且比需要是刚性的以形成所述负载支撑结构的第一材料更易弯曲的第二材料沿着两个附接点之间的第一结构可以稍微变形。

根据一个具体实施方案，所述阳极组件包括在所述电解池的横向方向上的两个相邻的阳极块，所述两个阳极块由相同的第一结构支撑并且位于所述第二结构的两个分开的部分的下面。

当今，电解池是非常广泛的，以使得在电解池的宽度上使用两个阳极块是有利的，并且因此附接至相同的阳极组件以促进去除积累在阳极块下面的气体，并且促进制造和操作阳极块。

根据一个优选实施方案，所述阳极支撑件形成由在它们的端部处连接在一起的两个横向杆界定的环，所述杆大体上平行于彼此并且垂直于所述槽壳的纵向侧延伸。

阳极支撑件的环形形状使得可能实现对于等效的机械强度和导电率，相比由单一杆或板形成的阳极支撑件(其在水平平面中将覆盖与以此方式形成的环相同的整体表面面积)节约原料且减轻。

尤其地，此环形形状使得可能最小化电导体从连接部分到阳极块的整体长度。

因为阳极支撑件经历连续的膨胀，此环形形状使得可能最小化挖空的(envrille)阳极支撑件的歪曲或变形。

环形的或平行的多个杆形状还提供使阳极组件变宽同时最小化材料成本的可能性。设置宽的阳极组件的事实，尤其是在电解池的纵向方向上具有相邻的两个阳极块的宽的阳极组件，使得可能减少在阳极组件的竖直方向上移动装置或提升结构装置的数目，尤其地减少起重器的数目以及具有连接电导体的电连接的数目。

因此，有利地，所述阳极组件在所述电解池的纵向方向上包括两个相邻的阳极块，每个阳极块由单独的横向杆支撑。没有杆延伸超过在电解池的纵向方向上的两个相邻的阳极块之间的空间，使得由这些阳极块之间的熔池辐射的热不影响阳极支撑件的电阻和导电率。所述杆不妨碍从这些相邻阳极块之间的覆盖产品的上部来的溢出物。

所述短棒将阳极支撑件连接至阳极块，所述阳极块有利地在每个杆的下面大体垂直地延伸。

因此，相比具有支撑被密封到阳极块中的多个脚的多方向的横向构件和纵向构件的短棒，这提供材料的节约。

根据优选的实施方案，所述第一结构形成一个环，并且所述第二结构位于由第一结构形成的环内。

有利地，这使得可能实现材料的节约，因为用于第二结构的材料的长度和量由此被最小化以便满足导电功能，更具体地，从连接部分到所述短棒的在所述第一结构上的上部固定端部的导电功能。上文中的短棒必须全部机械地固定，并且由于此原因，它们必须被固定至，更具体地焊接至第一结构。然后可以通过短棒的侧部完成至第二结构的电连接，或者电流可以仅在一短距离内穿过第一结构，以不对能量消耗有不利影响。以此方式，当将阳极支撑件连接至阳极块的短棒有利地在每个杆的下面大体上垂直地延伸时，第一结构垂直地位于所述短棒之上，同时所述第二结构相对于所述短棒沿着其延伸的轴朝向环的内部偏移；第二结构不受此轴的连续性影响，但是其长度被最小化因为其被安置在所述环的内部。

而且，形成第二结构的第二材料被围绕其的第一结构保护，抵抗由于由与电解质熔池相邻的阳极组件的收缩、展开的易腐蚀材料引起的任何退化和操作阳极支撑件(单独地)或包括这样的阳极支撑件的阳极组件期间的任何冲击引起的强烈的热辐射导致的损坏。

有利地，所述环具有U型端部，所述第二结构具有两个部分，所述两个部分中的每个具有匹配所述环的端部的相应的U型，并且在环境温度下，由所述第二结构(220)的每个部分形成的U型的弯曲部分的外周长壁的长度比由环的相应端部形成的U型的弯曲部分的内周长壁的长度短。

因此，这防止由在操作期间通过电解质熔池中的温度的影响引起的第二结构的膨胀导致的阳极支撑件的过早磨损。在没有这样的布置的情况下，第二材料将受迫抵靠第一结构。因为第二材料具有比第一材料更大的膨胀倾向，上文限定的构造方式允许第二材料膨胀而不受迫抵靠第一材料，没有损坏第二材料或第二结构至第一结构的固定的风险。凭借比第二结构短的曲率半径，一个自由膨胀的区域被保存用于第二结构的膨胀，以避免破坏第一结构和第二结构之间的固定(焊接/螺栓连接)和电解连接。

有利地，所述阳极组件包括在所述阳极支撑件和所述至少一个阳极块之间延伸的多个短棒并且所述阳极支撑件在其端部的每个处在竖直平面内包括一个肘形的部分，以使得所述阳极支撑件的连接部分位于所述短棒的顶部表面之上。

以此方式，可以减小所述阳极支撑件和所述阳极块之间的距离，且因此减小所述短棒的高度。过度高的短棒将导致电位降增加，这危害电解池的性能，以及导致形成阳极支撑件的传导材料的长度和质量增加。

有利地，所述阳极组件包括在所述阳极支撑件和所述至少一个阳极块之间大体上竖直延伸的多个短棒并且所述短棒包括密封在所述阳极块内的大体水平的密封端部。

这样的短棒的使用使得可能减小短棒的总数目并且改进阳极组件的热平衡和电平衡。

根据一个有利的可能性，阳极支撑件包括在电解池的大体横向方向上延伸且连接所述阳极支撑件的两端的至少一个纵向加强构件。

此特性使得可能机械地加强所述阳极支撑件并且限制其弯曲或变形。

根据一个有利的构造形式，阳极支撑件包括在电解池的纵向方向上延伸且将两个纵向杆彼此连接的、且在适当情况下将它们与所述至少一个纵向加强构件连接的横向构件。

这还加强阳极支撑件以限制弯曲。

纵向构件和横向构件可以充当用于出于操作目的夹紧所述阳极组件的装置。

根据一个实施方案，所述阳极组件包括在电解池的纵向方向上的两个相邻的阳极块，每个阳极块由单独的纵向杆支撑。

根据另一方面，本发明涉及一个包括具有前述特性的电解池的电解厂，尤其是铝熔炉，其中所述电解池相对于所述排的长度横向地定位。

本发明的其他特征和优点从下文对参考附图以非限制实施例的方式提供的实施方案的详细描述将清楚明了，其中：

-图1是从根据本发明的一个实施方案的电解池的横截面的一侧观察的示意图，

-图2是从根据本发明的一个实施方案的电解池的横截面的一侧观察的示意图，

-图3是从根据本发明的一个实施方案的电解池的阳极组件的一侧观察的示意图，

-图4是图3中的阳极组件的俯视图，

-图5是沿着例示了阳极组件的一侧的图3中的线I-I的横截面的视图，

-图6是从根据本发明的一个实施方案的电解池的阳极组件的一侧观察的示意图，

-图7是图6中的阳极组件的俯视图，

-图8是沿着图6中的线II-II的横截面的视图，

-图9是根据本发明的一个实施方案的电解池的阳极组件的示意性横截面的侧视图，

-图10是根据本发明的一个实施方案的电解池的阳极组件的俯视示意图，

-图11是沿着图10中的线III-III的横截面的一侧的横截面示意图，

-图12是根据本发明的一个实施方案的电解池的阳极组件的俯视示意图，

-图13是沿着图12中的线IV-IV的一侧的横截面示意图，

-图14是图12和图13中的阳极组件的示意性透视图，

-图15是根据本发明的一个实施方案的电解池的阳极组件的俯视示意图，

图1示出了根据本发明的一个实施方案的电解池1，其旨在通过电解生产铝。

电解池1包括：槽壳2，其尤其由钢制成，在该槽壳内布置有一个耐火材料的衬里4；一个碳材料的阴极6，阴极导体8穿过该阴极，所述阴极导体意在收集阴极6处的电解电流以将其路由至穿过槽壳2的基部或侧部的阴极接收器杆10；链接导体12，其从该阴极收集器杆10向下一个电解池1大体上水平地延伸；一个电解质熔池14，在其内溶解铝；一个液体金属(具体地，液体铝)的层16，其在电解反应期间形成。

槽壳2可以是大体上平行六面体形状。槽壳包括大体上相对于电解池1的纵向正中面P对称的两个相对的纵向侧18。槽壳2可以具有连接大体上界定一个矩形的纵向侧的两个横向侧。

纵向正中面是指大体上垂直于电解池1的横向方向X的平面，将电解池1分成两个大体相等部分。

将注意到，电解池1相对于一排电解池的长度横向布置。换句话说，电解池1在大体上垂直于X方向的纵向方向Y上纵长地延伸，其中电解池1所属的所述排电解池在X方向上延伸。

根据本发明的电解池1还包括一个阳极组件。该阳极组件包括一个或多个阳极块100和一个相对于电解池1的长度横向地延伸的横向阳极支撑件200，阳极块100悬挂于所述横向阳极支撑件。

更具体地，阳极块100由预先烘烤类型的碳材料制成，即在被放置在电解池1中之前被烘烤。

阳极组件可以仅仅相对于槽壳2平移移动，尤其竖直平移移动。电解池1还被配置成允许从如图1中例示的位于图1的右边的电解池1的顶部更换阳极组件。

如图1或图2中示出的，横向阳极支撑件200以与槽壳2的纵向侧18大体上成直角地延伸。换句话说，横向阳极支撑件200在电解池1的大体上横向方向X上延伸。

横向阳极支撑件200包括两个连接部分202。通过这些连接部分202将电解电流提供至阳极支撑件200。

电解池1还包括被电连接至两个连接部分202的电连接导体20，以将电解电流路由至阳极支撑件200。

电连接导体20沿着槽壳2的每个纵向侧18大体上竖直地延伸。

将注意到，两个连接部分202位于平面P的任一侧，使得阳极支撑件200得益于两侧的连接。

两个连接部分202是分开的并且在电解池1的大体上横向方向X上远离彼此。

两个连接部分202可以相对于平面P大体上对称地布置。

两个连接部分可以被布置在横向阳极支撑件200的两端的每端处。

具体地，连接部分202可以被布置成靠近槽壳2的纵向侧18。

更具体地，连接部分202可以被大体上竖直地布置在槽壳2的纵向侧18之上，或者更有利地，连接部分202可以不延伸超过槽壳2，即，它们可以被布置在通过竖直平移由槽壳2投影到水平平面上的表面而获得的体积之外。

因此，在操作时，连接部分202更少地暴露于由电解质熔池14释放的热。

如图10和图12中示出的，阳极支撑件200是环的形式。尤其地，它包括两个纵向杆204，所述两个纵向杆大体上平行于彼此，与槽壳2的纵向侧18大体上成直角，即，在电解池的大体上横向方向X上延伸。杆204在它们的端部彼此连接。

每个纵向杆204在两个端部之间以单件延伸。换句话说，每个纵向杆204对应于从其一端延伸至其另一端的单一且相同的机械件。

连接部分202有利地位于每个纵向杆204的端部处，并且因此在由阳极支撑件200形成的环的端部处，以便它们可以尽可能远地远离电解池1的中心。

如在图中示出的，阳极支撑件200可以包括第一结构210和第二结构220，该第一结构210旨在确保阳极支撑件200的机械完整性，该第二结构220旨在将电解电流从连接部分202传送至阳极块100。

第一结构210由第一导电材料制成。第二结构220由第二导电材料制成。第二材料具有比第一材料大体上大的导电率。

例如，第一结构210由钢制成且第二结构220由铜制成。因此，第一材料是钢且第二材料是铜，由此阳极支撑件200对应钢/铜复合材料。

第一结构210由纵向杆204形成。第二结构220可以由与纵向杆204分开的附加铜杆形成。所述铜杆可以匹配纵向杆204的形状。

第二结构220附接至第一结构210。因此，第一结构210支撑第二结构220。

第一结构210是环形形状。为了此目的，纵向杆204可以是在其端部处弯曲的单杆或者在它们的端部处固定在一起的分开杆。形成第二结构220的铜传导杆222还可以是弯曲的，以匹配第一结构210的形状。

连接电导体20可以被连接至第二结构220。如图14中示出的，更具体地，第二结构220在每个连接部分202中形成一个板32，该板旨在抵靠相关联的电连接导体20的连接表面。连接器30可以用于通过将连接部分202(所述板)压缩抵靠相关联的电连接导体20(所述连接表面)以确保阳极支撑件200良好的连接。

第二结构220有利地被分成对应于远离彼此的两个分开的传导杆222的两个分开的部分220a、220b。每个传导杆222的一部分至少部分地形成两个连接部分202中的一个。

根据图1-图9中的实施方案，第二结构220位于形成第一结构210的杆204的一侧上。

根据图10-图13中的实施方案，第二结构220位于由第一结构210形成的环内。因此，第二结构相比如果其位于所述环的外部的情况下较短并且还被围绕它的第一部分保护。

更具体地，根据图10和图11中的实施方案，由第一结构210形成的环具有U型端部并且第二结构220的两个传导杆222或部分220a、220b也是U型的，匹配由第一结构210形成的环的端部。此外，在环境温度下，即，在15℃和25℃之间的温度下，由传导杆222形成的U型的弯曲部分的外周长壁的长度比由环的相应端部形成的U型的弯曲部分的内周长壁的长度短。

当冷时，在传导杆222和纵向杆204之间、尤其在这些杆的弯曲部分处还存在一个间隙。

如图中示出的，阳极组件在阳极支撑件200和所述一个或多个阳极块100之间包括多个短棒230。

每个短棒230包括一个固定至阳极块或阳极块100中的一个的上部面的近端和一个仅附接至第一结构210的远端。所述近端可以例如被焊接至第一结构210。还可以通过焊接实现短棒230和第二结构220之间的电连接。

如图5中示出的，每个短棒230在其近端和其远端之间在大体上直线方向上延伸。

如图10和图12中例示的，第二结构220有利地仅在连接部分202和/或短棒230的远端处固定至第一结构210。

第二结构220例如被铆接、螺栓连接或焊接至第一结构。根据图10和图12中的实施方案，多个固定构件240使第二结构220被固定抵靠第一结构210。

每个部分220a、220b提供给分开的短棒230电流，且所述部分在电解池的大体横向方向上远离彼此。

因为在阳极支撑件的任一侧上的这种双重连接，能够使用第二间断结构的两个部分220a、220b且最小化原料的成本。更具体地，两个部分220a、220b分开一个对应于最靠近阳极组件的中心的两个短棒230之间的间隔的距离并且相对于平面P对称。

每个短棒230可包括单个近端和单个远端。换句话说，短棒230可以不具有在大体上水平平面中延伸的横向构件或纵向构件。

如图9中示出的，近端可以与相对于电解池横向地延伸的大体上水平的杆240或密封板联结并且被密封在阳极块100内。

图15示出另一个阳极组件，其中这样的一个杆240或密封板相对于电解池纵向地延伸。

如图2-图8和图10-图13中示出的，阳极支撑件200有利地在其端部的每个中包括肘形部分250。

更具体地，纵向杆204以及——如果必要的话——传导杆222可以是弯曲的，以在竖直平面中在它们的端部的每个处具有肘形部分250，从而使得阳极支撑件的连接部分位于所述短棒的上表面之上。

因此，阳极支撑件和阳极块之间的距离可以更小并且因此还可以是所述短棒的高度。过度高的短棒将导致电位降增加，这损害电解池的性能，以及导致形成阳极支撑件的传导材料的长度和质量增加。

如图2和图11中示出的，阳极支撑件200可以包括至少一个纵向加强构件260，所述纵向加强构件在电解池1的大体上横向方向X上延伸且连接阳极支撑件200的两端。

如图12中示出的，阳极支撑件200还可另外包括在电解池1的大体纵向方向Y上延伸的一个或多个横向构件270。横向构件270将两个纵向杆204彼此连接。

这些纵向构件260和横向构件270还可以用作用于操作阳极组件或阳极支撑件的附接装置。

根据图10-图14中的实施例，阳极组件包括在电解池1的纵向方向Y上的两个相邻的阳极块100a、100b。有利地，每个阳极块100a、100b由分开的纵向杆204支撑。

如在图中看到的，每个短棒230的近端可以位于相应的阳极块100的上部表面的中心线上。

每个短棒230例如可以仅在大体竖直方向上延伸。

根据图6-图8中的实施例，阳极组件包括在电解池1的纵向方向Y上的两个相邻的阳极块100a、100a’或100b、100b’，并且这两个阳极块100a、100a’或100b、100b’由相同的纵向杆204支撑。

如图8中示出的，短棒230则可以倾斜地延伸或至少具有水平的部件。

仍根据图6-图8中的实施例，将一个纵向杆204连接至两个阳极块100a、100b或100a’、100b’的短棒230可以被成对布置。一对中的两个短棒230在电解池1的大体纵向方向Y上对准。换句话说，一对中的两个短棒230可以在大体上垂直于电解池1的大体横向方向X的平面内延伸。

根据另一方面，本发明涉及包括如先前描述的电解池1的电解厂(尤其是铝熔炉)。

当然，本发明不以任何方式限于上述实施方案，仅通过实施例的方式提供此实施方案。在不超过本发明的保护范围的情况下，尤其从各种部件的构造来看或通过技术等效物替换、变型是可能的。

Claims (22)

1.一种旨在通过电解生产铝的电解池(1)，其中所述电解池(1)包括：槽壳(2)，其具有两个相对的纵向侧(18)；一个阳极组件，其相对于所述槽壳(2)仅能够竖直平移地移动，所述阳极组件包括至少一个阳极块(100)和一个横向阳极支撑件(200)，所述横向阳极支撑件大体上横向地向所述槽壳(2)的纵向侧(18)延伸并且所述至少一个阳极块(100)悬挂于其上，所述横向阳极支撑件(200)包括两个连接部分(202)，所述横向阳极支撑件(200)通过所述两个连接部分(202)提供有电解电流，所述电解池(1)还包括电连接至所述横向阳极支撑件(200)的两个连接部分(202)的电连接导体(20)，其特征在于，所述两个连接部分(202)在所述电解池(1)的大体横向方向上远离彼此一距离。

2.根据权利要求1所述的电解池(1)，其特征在于，所述两个相对的纵向侧(18)相对于所述电解池(1)的纵向正中面(P)大体上对称，并且所述两个连接部分(202)位于所述平面(P)的任一侧。

3.根据权利要求2所述的电解池(1)，其特征在于，所述横向阳极支撑件(200)包括两个端部分，并且所述连接部分(202)位于这些端部分上。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的电解池(1)，其特征在于，所述阳极支撑件(200)包括由第一导电材料制成的第一结构(210)和由第二导电材料制成的第二结构(220)，所述第二材料具有大体上大于所述第一材料的导电率。

5.根据权利要求4所述的电解池(1)，其特征在于，所述第一结构(210)包括从一个连接部分(202)到另一个连接部分(202)大体上横向延伸的横向杆(204)。

6.根据权利要求5所述的电解池(1)，其特征在于，所述杆(204)在所述端部分之间以单件延伸。

7.根据权利要求4-6中的任一项所述的电解池(1)，其特征在于，所述第二结构(220)被固定至所述第一结构(210)，以使得所述第一结构(210)机械地支撑所述第二结构(220)。

8.根据权利要求4-7中的任一项所述的电解池(1)，其特征在于，所述第二结构(220)至少部分地形成所述阳极支撑件(200)的连接部分(202)。

9.根据权利要求4-8中的任一项所述的电解池(1)，其特征在于，所述第二结构(220)包括两个分开的部分(220a、220b)，所述两个分开的部分中的每个至少部分地形成所述两个连接部分(202)中的一个。

10.根据权利要求9所述的电解池，其特征在于，所述两个分开的部分(220a、220b)在所述电解池的横向方向上远离彼此。

11.根据权利要求10所述的电解池(1)，其特征在于，所述两个相对的纵向侧(18)相对于所述电解池(1)的纵向正中面(P)大体上对称，并且所述两个分开的部分(220a、220b)位于所述平面(P)的任一侧。

12.根据权利要求11所述的电解池(1)，其特征在于，所述两个分开的部分(220a、220b)相对于所述平面(P)大体上对称。

13.根据权利要求10-12中的任一项所述的电解池(1)，其特征在于，所述横向阳极支撑件包括固定至所述第一结构(210)的多个短棒(230)，所述多个短棒旨在被密封在形成于所述至少一个阳极块(100)的表面中的空隙内，并且所述两个分开的部件之间在横向方向上的距离大体上等于两个相邻的短棒(230)之间的距离。

14.根据权利要求10-13中的任一项所述的电解池(1)，其特征在于，所述横向阳极支撑件包括固定至所述第一结构(210)的多个短棒(230)，并且每个部件仅在所述短棒和连接部分固定的位置处固定至所述第一结构。

15.根据权利要求9-14中的任一项所述的电解池(1)，其特征在于，所述阳极组件包括在所述电解池(1)的横向方向上的两个相邻的阳极块(100a、100a’)，所述两个阳极块(100a、100a’；100b、100b’)由相同的第一结构(210)支撑并且位于所述第二结构(220)的两个分开的部分的下面。

16.根据权利要求1-15中的任一项所述的电解池(1)，其特征在于，所述阳极支撑件(200)形成由在它们的端部处连接在一起的两个横向杆(204)界定的环，所述杆(204)大体上平行于彼此并且垂直于所述槽壳(2)的纵向侧(18)延伸。

17.根据权利要求16所述的电解池(1)，其特征在于，所述阳极组件包括在所述电解池(1)的纵向方向上的两个相邻的阳极块(100a、100b)，每个阳极块(100a、100b)由分开的横向杆(204)支撑。

18.根据权利要求4-15中的任一项所述的电解池(1)，其特征在于，所述第一结构(210)形成一个环，并且所述第二结构(220)位于由第一结构(210)形成的环内。

19.根据权利要求18所述的电解池(1)，其特征在于，所述环具有U型端部，所述第二结构(220)具有两个部分，所述两个部分中的每个部分都具有匹配所述环的端部的相应的U型，并且在环境温度下，由所述第二结构(220)的每个部分形成的U型的弯曲部分的外周长壁的长度比由所述环的相应端部形成的U型的弯曲部分的内周长壁的长度短。

20.根据权利要求1-19中的任一项所述的电解池(1)，其特征在于，所述阳极组件包括在所述阳极支撑件(200)和所述至少一个阳极块(100)之间延伸的多个短棒(230)，并且所述阳极支撑件(200)在其每个端部处包括一个在竖直平面内的肘形部分(250)，以使得所述阳极支撑件(200)的连接部分(202)位于所述短棒(230)的上表面之上。

21.根据权利要求1-20中的任一项所述的电解池(1)，其特征在于，所述阳极组件包括在所述阳极支撑件(200)和所述至少一个阳极块(100)之间大体上竖直延伸的多个短棒(230)，并且所述短棒包括密封在所述阳极块(100)内的大体水平的密封端部。

22.一种包括电串联地布置的一排根据权利要求1-21中的任一项所述的电解池(1)的电解厂，尤其是铝熔炉，其特征在于，所述电解池相对于所述排的长度横向地定位。