CN108368624A - 用于生产铝的包括用于均衡电解池排端部的磁场的装置的电解池组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旨在用于生产铝的电解池(100)组(1)，其包括：两个直线且平行的以串联方式电连接的电解池排(F、F’)、在一排的第一个端部电解池(100’)和另一排的相应第一个端部电解池(100’)之间的连接导体(20)以及至少一个用于使排的端部电解池均衡的磁均衡电路(21)，所述磁均衡电路(21)包括用于使端部电解池磁均衡的第一电导体(22)，所述第一电导体(22)沿着一个电解池排仅相对于第一电解池排的端部部分(P)延伸。

Description

用于生产铝的包括用于均衡电解池排端部的磁场的装置的电 解池组

技术领域

本发明涉及使用公知的Hall-Héroult法通过火法电解(électrolyse ignée)，即通过在熔融冰晶石熔池——称为电解液熔池——中的溶液形式的氧化铝的电解来生产铝。本发明特别涉及使电解池组的磁场均衡，所述电解池的形状通常为矩形且横向布置。

背景技术

用于通过火法电解来生产铝的设备包含大量电解池——通常几百个，它们布置成行并且使用连接导体以串联的方式电连接，以便形成两个或更多个通过连接导体电互连的平行的排。形状为矩形的电解池可以纵向取向(即，使得它们的长轴与排的纵向轴线平行)或横向取向(即，使得它们的长轴与排的纵向轴线垂直)。

已经提出了大量电解池和连接导体的布置方式，以便一方面限制焦耳效应损耗，另一方面降低由连接导体和相邻电解池所产生的磁场对电解过程的影响。例如，由Aluminium Pechiney所拥有的法国专利申请FR 2 552 782(对应于美国专利第4 592 821号)记载了一排电解池，所述电解池横向布置并且能够在工业上在大于300kA的强度下工作。根据该专利，通过连接导体、特别是在熔锅下方通过的连接导体的配置来确保电解池的磁稳定性。

同样，由Aluminium Pechiney所拥有的法国专利申请FR 2 425482(对应于美国专利第4 169 034号)记载了一种铝熔炉，其具有至少两个相邻电解池的平行排，其中由在相邻电解池排中流动的电流所产生的磁场通过至少一个单独的校正导体来补偿，所述校正导体在熔锅侧，沿着电解池组的所有电解池通过并且其中流经直流校正电流。

例如，同样由Aluminium Pechiney所拥有的法国专利申请FR 2 583 069(对应于美国专利第4 713 161号)记载了一排横向布置的电解池，其能够在最高达500至600kA的强度下工作。根据该专利，通过使用尽可能小且尽可能直接的连接导体来使电路构建和安装成本减到最低，同时通过使用单独的校正导体来使磁稳定性和法拉第效率达到最大，所述校正导体与每排平行布置并且布置在其每一侧。

成排布置电解池的优点在于简化了连接导体的配置并且使磁场图标准化。然而，在排之间存在连接导体干扰在每排端部处的电解池的磁场图的均匀性。

美国专利US 3 775 280和US 4 189 368提出了用于纵向布置的电解池组的连接导体的布置方式，其设计为限制由这些连接导体所引起的干扰。此外，这种电解池的强度通常不超过100kA。

欧洲专利申请EP 0 342 033和中国专利申请CN 2 477 650记载了适用于横向布置的电解池组的连接导体的布置方式，以限制由这些连接导体所引起的干扰。这些文献涉及配备有用于大约300kA的强度的熔锅的电解池组。

由Aluminium Pechiney所拥有的专利FR 2 868 436(对应于美国专利US 7 513979)记载了两排电解池组，所述电解池横向布置并且沿着所述排的内部设置有至少一个校正导体，其中校正导体的特定布置方式包括形成横向段，其沿着第一个排端电解池的长度在限定距离处延伸，并且其中流经从所述排电解池的内侧流向外侧的电流。这种布置方式可以充分补偿由连接导体在少量端部电解池(约1至3个)中所产生的磁场，然而更大数量的端部电解池(约1至10个)受到由连接导体所产生的磁场的干扰。因此，大量的排端电解池不稳定且难以工作。

因此，申请人试图找到在经济上和技术上令人满意的解决方案，以使排端电解池、特别是由横向布置的长矩形电解池形成的电解池组的磁场均衡。

发明内容

为此，本发明的目的是一种用于使用Hall-Heroult法通过火法电解来生产铝的电解池组，其包括：

-至少一个第一和至少一个第二直线电解池排(F、F’)，它们以串联方式电连接且彼此平行，

-连接导体，其在第一排的第一个端部电解池和第二排的相应第一个端部电解池之间，

并且其特征在于所述电解池组包括至少一个用于排端电解池的磁均衡电路，所述磁均衡电路具有用于使排端电解池磁均衡的第一电导体，所述第一电导体沿着第一电解池排仅相对于第一电解池排的端部部分延伸。

申请人注意到，在没有如上所定义的用于排端电解池的磁均衡电路的情况下，当所述排的中心部分的电解池进行适当磁均衡时，排端电解池尤其受到附加平均垂直磁场△Bz的影响。因此，本发明旨在将附加垂直磁场△Bz保持在由在接近零的目标值周围的最小值和最大值限定的范围内。

申请人想到在电解池排的众所周知不稳定的端部电解池附近布置所述第一电导体，以便在所述第一电导体中产生电流流动，以补偿由排之间的连接导体所产生的磁场并使端部电解池的熔锅中的磁场均衡。

沿着电解池排延伸的第一电导体与电解池排的纵向轴线平行或基本平行地延伸。

通过“沿着电解池排”，申请人意指导体直接靠近电解池排而延伸，使得其对附近电解池中的磁场的影响达到最大，并且通常在小于5米且有利地小于3米的距离处延伸。

具体地，该配置使得可以基本限制这些端部电解池中的垂直磁场Bz。由于其提供的附加可调参数，使用这种用于排端电解池的磁均衡电路还可以对磁均衡进行微调。

当电解池组正在工作时，第一电导体中流经用于使排端电解池磁均衡的直流电。

第一电导体沿着端部部分的多个相邻电解池连续地延伸，对于所述电解池而言，由于连接导体的存在而观察到垂直磁场的不均衡。

第一电解池排的这种端部部分通常包含3至10个电解池，优选6至8个电解池。

为了使对排端电解池的磁场的稳定作用足够且在经济上可行，第一磁均衡电导体有利地在至少等于两个电解池之间距离(两个电解池之间的中心距离为两个相邻电解池的中心纵向轴线之间的距离，通常相当于5至10米)的三倍的长度上延伸。

由于这些电解池和连接导体之间的距离很大，所以连接导体不再是布置在自第一个端部电解池起第十个电解池之外的电解池的不稳定元件。

在现有电解池组的情况下，已知用于端部电解池的磁均衡装置可能已经安装并且适当地使第一个端部电解池均衡。在这种情况下，第一磁均衡电导体不需要沿着第一个端部电解池延伸。

本发明还涉及一种使用电解池组的方法。在操作中，电解池排和连接导体中流经电解电流，第一磁均衡电导体中流经均衡电流：

-如果第一磁均衡电导体沿着第一电解池排在第二电解池排的一侧布置时，则均衡电流的流动方向与在第一电解池排中流动的电解电流相同；

-如果第一磁均衡电导体沿着第一电解池排在与第二电解池排相对的一侧布置时，则均衡电流的流动方向与在第一电解池排中流动的电解电流相反。

以这种方式，在第一电导体沿其延伸的排端电解池处，当电均衡电流通过第一电导体时，其产生与由流经连接导体的电解电流所产生的垂直磁场相反的垂直磁场。

根据一个实施方案，用于排端电解池的磁均衡电路包括第二电导体，其与用于排端电解池的第一磁均衡电导体平行。这个平行的第二电导体参与闭合磁均衡电路并潜在地参与产生具有多个串联环路的磁均衡电路。此外，该第二电导体中流经相对于流经第一电导体的均衡电流以相反的方向流动的电均衡电流。该第二电导体有利地布置成改善第一排或第二排的端部电解池的磁配置，至少使其可能对端部电解池的磁均衡的任何负面影响减到最低并且小于第一电导体的正面影响。

根据一个具体的实施方案，第二电导体沿着第一电解池排仅相对于第一电解池排的端部部分延伸，第一和第二电导体沿着第一电解池排的相对侧延伸。将由相同的均衡电流以相反的方向在电解池排的另一侧在第二电导体中的流动所产生的垂直磁场加到由电均衡电流在第一电导体中的流动所产生的垂直磁场上，以抵消由在连接导体中流动的电流所产生的不稳定垂直磁场。

在另一个具体实施方案中，第二电导体从第一电解池排的与第一电导体相同的一侧延伸，第一电导体和第一电解池排之间的距离小于第二电导体和第一电解池排之间的距离。以这种方式，由于第二电导体与第一电导体在相同的一侧上但比第一电导体离第一电解池排更远，因此由均衡电流以相反方向在第一和第二电导体中的流动所产生的垂直磁场彼此相反，但是在第一电导体沿其延伸的排端电解池的高度处，由均衡电流在第二电导体中的流动所产生的垂直磁场的强度比由均衡电流在第一电导体中的流动所产生的垂直磁场的强度更低。

有利地，第二电导体比第一电导体离第一排的电解池更远，使得在第一电导体沿其延伸的排端电解池处，由在第二电导体中和在第一电导体中流动的相同均衡电流所产生的垂直磁场值之比小于0.5且优选小于0.3。

根据一个具体实施方案，第二电导体沿着第二电解池排仅相对于第二电解池排的端部部分延伸。以这种方式，磁均衡电路使得第一电解池排的端部电解池和第二电解池排的相应端部电解池同时磁均衡。

根据一个优选的实施方案，磁均衡电路与特定供电站连接。有利地，在磁均衡电路中流动的电流的强度可以易于控制和调整。“特定供电站”意指该供电站不向电解电路(连接导体)供电，或者意指设计为对该电解池组中的所有电解池进行磁校正的校正导体的供电站。

根据一个优选的实施方案，用于排端电解池的磁均衡电路具有两个端部，它们与将电解池彼此电连接的导体连接。然后，用于排端电解池的磁均衡电路经由在电解池中流动的电解电流的至少一部分供电，并且形成电解池组的电解电流流经的电解电路的一部分。

根据一个优选的实施方案，用所述一个或多个所谓的并联的电导体将磁均衡电路与将平行的电解池彼此电连接的导体连接。所以只有一部分电解电流流经磁均衡电路。

有利地，用于排端电解池的磁均衡电路形成连接导体的一部分。由此，有助于所谓的并联电导体和磁均衡电路之间的电均衡。

根据一个优选的实施方案，电解池组包括校正电路，所述校正电路包括至少一个沿着第一排延伸的第一校正导体、沿着第二排延伸的第二校正导体以及至少一个在第一和第二校正导体之间的连接校正导体，其中排端电解池的磁均衡电路包括两个端部，它们与校正电路连接。

如在背景技术中所述，一些电解池组具有一个或多个沿着所有电解池组延伸的校正电路，以校正由高强度电流所产生的不稳定磁场，所述高强度电流在导体电路中从电解池流入电解池或流入邻近电解池排中。校正电路是电解池组的组成部分，并供应有电流。因此，该解决方案特别有利，这是因为它不需要安装需要高额设备投资的特定供电站，另外其也可能由于所需的空间而难以安装。

有利地，排端电解池的磁均衡电路串联连接在校正电路的两个部分之间。由于第一和第二校正导体沿着所有电解池延伸，所以足以在沿着电解池排的适当位置处将排端电解池的磁均衡电路串联连接到校正电路的中间点。在校正电路中的流动校正电流也流入磁均衡电路，并在该磁均衡电路中变成磁均衡电流。

根据一个优选的实施方案，第一校正导体沿着第二排旁边的第一排延伸，第二校正导体沿着第一电解池排旁边的第二排延伸。连接到校正电路的磁均衡电路的第一导体和第二导体有利地布置在两个电解池排的外部。与校正电路相对的电解池排的外侧不如内侧拥挤，安装磁均衡电路更容易。这种磁均衡电路可特别用于现有电解池组，所述现有电解池组已具有布置在两个电解池排内部的校正电路。

根据一个具体实施方案，连接导体具有用于第一个端部电解池的磁均衡导体，其沿着第一个端部电解池垂直于电解池排的纵向轴线延伸，第一电导体不沿着第一个端部电解池延伸。第一个端部电解池已经由第一个端部电解池的磁均衡导体进行磁均衡，使得使用第一电导体改变其磁场将导致其不稳定。

根据一个具体实施方案，排端电解池的磁均衡电路包括将校正电路电连接到第一电导体的横向导体，横向导体在电解池排下面延伸。

根据一个实施方案，排端电解池的磁均衡电路形成多个环路，并且第一磁均衡电导体由多个环路(brin)形成，所述环路沿着第一电解池排仅相对于第一电解池排的端部部分并排延伸。电流在第一电导体的每个环路中以相同方向流动，并且对在第一电导体中流动的电流的磁场的影响是对在每个形成第一电导体的环路中流动的电流的磁场的影响之和。

根据一个优选的实施方案，电解池相对于电解池排横向布置。

电解池通常通过电连接导体以串联方式电连接，所述电连接导体将一个电解池的阴极连接到下一个电解池的阳极。

下面使用附图对本发明进行详细说明。

图1以示意性方式示出了电解池排中典型的两个连续电解池(n；n+1)的横截面图。

图2至4示意性地示出了本发明的电解池组的不同实施方案，所述电解池组具有两个排和用于端部电解池的磁均衡电路。

图5示意性地说明了本发明的一个实施方案，其中一部分电解池组的电解电流用于为用于端部电解池的磁均衡电路供电。

图6示意性地说明了现有技术的电解池组，其具有两个排和校正电路。

图7示意性地说明了本发明的电解池组的一个端部，所述电解池组的端部具有两个排和连接到校正电路的用于端部电解池的磁均衡电路。

图8示意性地说明了电解池组的一个端部，其中每个磁均衡电路形成两个环路。

图9示意性地说明了本发明的包括两个排的电解池组的一个端部，连接导体的特定布置使得可以使第一个端部电解池和连接到校正电路的用于端部电解池的磁均衡电路磁均衡。

本发明涉及一种电解池组1，如图2至5、7和8所示，其包括多个基本上为矩形性状的电解池100、100’，布置所述电解池以便形成至少两个基本上为直线且平行的电解池的排F、F’，每排具有纵向轴线A、A’。

电解池100通常横向布置(即，使得它们的主轴或长边垂直于所述排的纵向轴线A、A’)，并且以彼此间隔相同的距离布置。电解池100的长边通常大于短边的3倍。

排F、F’的分开的距离取决于技术选择，所述技术选择尤其考虑了电解池组的电解电流的强度I₀和导体电路的配置。对于最近的电解池组，两排之间的距离D通常为30m至100m。

如图1所示，电解池组1的每个电解池100通常包括熔锅3、由固定装置支撑的阳极4，所述固定装置通常包括杆5和多承窝(multipode)6，并且通过连接装置8与阳极框架7机械和电连接。熔锅3包括通常由加强件加强的金属壳，以及由耐火材料形成的坩埚和布置在熔锅壳内的阴极元件。所述熔锅壳通常具有垂直的侧壁。在操作中，通常由含碳材料制成的阳极4部分浸入包含在熔锅中的电解液熔池(未示出)中。熔锅3包括阴极组件9，其设置有通常由钢制成的阴极棒10，阴极棒10的一个端部从熔锅3中出来以便能够与电解池之间的连接导体12至17电连接。

连接导体12至17与所述电解池100连接以形成电串联，该电串联构成电解池组的电解电路。连接导体通常包括柔性导体12、16、17，上游连接导体13和拱高14、15。连接导体，特别是上游连接导体，可以全部或部分在熔锅下方通过和/或围绕熔锅通过。

图2示意性地说明了一个实施方案，其包括由两个电解池100的排F、F’组成的电解池组，所述电解池100横向于排的纵向轴线A、A’取向。所述排是直线的且彼此平行布置。所述排，更具体而言两个排F、F’的相应第一个端部电解池100’通过连接导体20电互连。连接导体20仅由电导体或与供电站结合的电导体形成。

有利地，电解池组还包括四个用于端部电解池的电磁均衡电路21。以这种方式，磁均衡电路21使在两排F、F’的两个端部的每一个处的磁场均衡。这些磁均衡电路在排端电解池的高度处布置在电解池排F、F’的外部，即布置在两个电解池排F、F’之间的空间的外部。

每个磁均衡电路21包括用于端部电解池的第一磁均衡电导体22，其沿着电解池排F、F’仅相对于所述电解池排F、F’的端部部分P延伸。

端部电解池意指由电解池排的第一个端部电解池100’开始的n个相邻的端部电解池，它们在磁性上受到电解电流I₀在连接导体20中的流动的影响。通常n为3至10。因此，第一电导体22相对其延伸的电解池排的端部部分P限于沿着端部电解池延伸的排段。

每个磁均衡电路21还包括第二电导体23，其基本上平行于用于端部电解池的第一磁均衡电导体22并且布置在比第一电导体22距离电解池排更远的距离处。

第一和第二电导体22、23通过横向导体24电连接在一起，以形成围绕供电站30的闭合电路，所述供电站30有利地与第二电导体23点连接。

当沿着排F、F’在端部电解池前方延伸的第一电导体22中以与在第一电导体22在其前方延伸的排端电解池F、F’中流动的电解电流I₀相反的方向流经强度I₁的用于端部电解池的磁均衡电流时，其基本上限制端部电解池中的垂直磁场Bz。第二电导体23比第一电导体22离端部电解池更远，使得其产生的磁场对端部电解池稳定性的影响很小。由于它们的距离和短的长度，横向导体24对端部电解池稳定性的影响很小。

有利地，对于其中流经300kA至600kA的电解电流I₀，电解池排间隔30至80米的电解池组而言：

-沿着电解池排延伸的第一电导体22延伸至离端部电解池的边缘小于5米且有利地小于3米的距离处；

-第二电导体23布置在离端部电解池的边缘大于7米且有利地大于10米的距离处；

-端部电解池的均衡电流I₁为30至150kA。

由于使用特定供电站，均衡电流I₁的强度以及因此产生的磁均衡可以容易地控制和调整。

图3示意性地说明了另一个实施方案，其中每个磁均衡电路21围绕电解池排的端部电解池。每个磁均衡电路包括：

-用于端部电解池的第一磁均衡电导体22，其沿着电解池排F、F’，仅相对于所述电解池排F、F’的端部部分P，相对于两个电解池排在外部延伸。

-用于端部电解池的第二磁均衡电导体23’，其沿着与第一电导体22相同的电解池排F、F’，仅相对于电解池排F、F’的端部部分P，相对于两个电解池排在内部、即在两个电解池排F、F’之间延伸；

-横向导体24，其将第一和第二电导体22、23’电连接以形成围绕供电站30的闭合电路，所述供电站30与第二电导体23’点连接。

沿着排F、F’在端部电解池前方延伸的第一和第二电导体22、23’——当它们在第一电导体22中以与在第一电导体22在其前方延伸的排端电解池F、F’中流动的电解电流I₀相反的方向流经强度I₁的用于端部电解池的磁均衡电流且在第二电导体23’中以与流经在第二电导体23’在其前方延伸的排端部电解池F、F’的电解电流I₀相同的方向流经强度I₁的用于端部电解池的磁均衡电流时——使得可以基本上限制端部电解池中的垂直磁场Bz。在该实施方案中，第一和第二电导体22、23’具有累积的有利磁影响。

横向导体24尤其可在电解池排F、F’下方通过。由于其长度短，横向导体24对端部电解池稳定性的影响很小。

有利地，对于其中流经300kA至600kA的电解电流I₀，电解池排间隔30至80米的电解池组而言：

-沿着电解池排延伸的第一和第二电导体22、23’延伸至离端部电解池的边缘小于5米且有利地小于3米的距离处；

-用于端部电解池的均衡电流I₁为15至75kA。

图4示意性地说明了一组两个电解池排F、F’的另一个实施方案，其包括两个用于端部电解池的磁均衡电路21，其中每个磁均衡电路21布置在两个电解池排F、F’之间。每个磁均衡电路包括：

-用于端部电解池的第一磁均衡电导体22，其沿着第一电解池排F，仅相对于所述电解池排F的端部部分P，相对于两个电解池排在内部延伸。

-用于端部电解池的第二磁均衡电导体23”，其沿着第二电解池排F’，仅相对于所述电解池排F’的端部部分P’，相对于两个电解池排在内部延伸；

-横向导体24，其将第一和第二电导体22、23”电连接以形成围绕供电站30的闭合电路，所述供电站30与横向导体24之一点连接。

当分别沿着排F和F’在端部电解池前方延伸的第一和第二电导体22、23”中以与在它们在其前方延伸的排端电解池F、F’中流动的电解电流I₀相同的方向流经强度I₁的用于端部电解池的磁均衡电流时，它们使得可以基本上限制它们在其前方延伸的端部电解池中的垂直磁场Bz。在该实施方案中，第一和第二电导体22、23”对它们分别沿其延伸的两个电解池排F、F’的端部电解池具有有利的磁影响。

在两个排F、F’之间的相当长的横向导体24仅对电解池的稳定性具有轻微的负面影响，这是因为在横向导体24中流动的电流I₁的强度比在连接导体20中流动的电解电流I₀的强度更低。这些横向导体24的负面影响远低于尽可能靠近端部电解池布置的第一和第二导体的正面影响。

有利地，对于其中流经300kA至600kA的电解电流I₀，电解池排间隔30至80米的电解池组而言：

-第一和第二电导体22、23”延伸至离端部电解池的边缘小于5米、有利地小于3米的距离处；

-端部电解池的均衡电流I₁为30至150kA。

图5示意性地说明了具有用于端部电解池的磁均衡电路21的电解池组的一个端部，所述磁均衡电路21使用与参考图2所述的磁均衡原理相同的磁均衡原理。向该磁均衡电路供应电流的方法不同。不是通过至少一个特定供电站供应电流，每个磁均衡电路21由在电解池组中流动的电解电流I₀供电。

磁均衡电路21包括第一电导体22、第二电导体23和横向导体24，横向导体24将第一和第二电导体彼此电连接或者将第一和第二电导体与将两个相邻排的相应端部电解池100’彼此电连接的导体电连接。

横向导体24形成磁均衡电路的两个端部，它们与将两个电解池电连接在一起的导体连接。端部电解池的磁均衡电路形成电解电路的一部分，更具体而言形成电解池组的电解电流流经的连接导体20的一部分。

磁均衡电路被连接至导体，所述导体将端部电解池100’与一个所谓的平行电导体25平行地电连接。因此，在操作中，一部分电解电流I₀——相当于磁均衡电流I₁——流经磁均衡电路。强度I₀-I₁的另一部分电解电流I₀流经所谓的并联电导体25。

该实施方案具有消除使用特定供电站的需要的优点。

图6示意性地说明了现有技术的电解池组，其具有两个电解池排F、F’和布置在两个电解池排之间的校正电路26。该校正电路26包括两个沿着每一个电解池排F、F’在两个排F、F’之间延伸的校正导体27，两个校正导体27之间的连接校正导体28和用于校正电路的供电站31。这种校正电路特别用于在排处补偿由在相邻排中流动的电解电流I₀产生的磁场。校正导体中通常流经校正电流I₂，其流动方向与流经校正导体沿其延伸的排的电解电流I₀相同。

对于其中流经300kA至600kA的电解电流I₀，电解池排间隔30至80米的电解池组而言，校正电流I₂通常为30至150kA。

图7示意性地说明了电解池组的一个端部，所述电解池组的端部具有用于端部电解池的磁均衡电路21以及校正电路，如参考图6所述的校正电路。端部电解池的磁均衡电路21使用与参考图2和5所述的磁均衡原理相同的磁均衡原理。但是，用于向该磁均衡电路提供电流的方法不同。每个磁均衡电路21由在校正电路26的导体27、28中流动的校正电流I₂供电。

磁均衡电路21包括第一电导体22、第二电导体23和横向导体24，所述横向导体24将第一和第二电导体彼此电连接或将第一和第二电导体与校正电路26的导体27、28电连接。

以这种方式，横向导体24形成磁均衡电路的两个端部，它们与校正电路26的导体27、28连接。因此，端部电解池的磁均衡电路21形成校正电流流经其的校正电路26的一部分。

更具体而言，磁均衡电路在校正电路的两个部分之间与校正电路的导体27、28串联连接。以这种方法，在操作中，所有的校正电流I₂流入磁均衡电路。以这种方式，磁均衡电流I₁的强度等于校正电流I₂的强度。

该实施方案的优点是消除了使用用于端部电解池的磁均衡电路21的特定供电站的需要。由于校正电路的导体27、28沿着排F、F’沿着所述排的整个长度延伸，所以磁均衡电路21的电连接是容易的，并且可以在认为合适的任何点处进行。由于空间的原因，并且因为在第一电导体22和校正导体27之间插入端部电解池对于端部电解池是特别稳定的，因此将磁均衡电路21布置在排F、F’的相对于相应的校正导体27的相对侧是有利的。

图8示意性地说明了电解池组的一个端部，所述电解池组的端部具有端部电解池的磁均衡电路21和校正电路。排端电解池的磁均衡电路21形成两个环路，第一磁均衡电导体22由两个环路29形成，所述两个环路29沿着电解池排仅相对于电解池排的端部部分P并排延伸。

电流在并排延伸以形成第一电导体22的每个环路(brin)29中以相同的方向流动，并且对在第一电导体中流动的电流的磁场的影响是对在形成第一电导体22的每个环路29中流动的电流的磁场的影响之和。

当磁均衡电路与校正电路的导体27、28串联连接时，所有的校正电流I₂流入磁均衡电路21的每个环路29中。以这种方式，在第一电导体22中流动的磁均衡电流I₁的强度等于校正电流I₂的强度的两倍。

图9示意性地说明了图7的实施方案的变体，其中连接导体20包括用于第一个端部电解池100’的磁均衡导体40，其沿着该第一个端部电解池100’垂直于电解池排F、F’的纵向轴线延伸。至少部分电解电流I₀流入导体40中，其方向与电解电流I₀在连接导体20的在两个排F、F’之间延伸的主支路中的流动方向相反。由此，由连接导体20引起的负面磁影响在以导体40为界的第一个端部电解池100’处抵消。因此，不需要借助于用于排端电解池的磁均衡电路21来使该第一个端部电解池100’磁均衡。因而，排的端部部分P，相对于有排端电解池的磁均衡电路21的第一电导体22延伸的排，有利地不包括第一个端部电解池100’。沿着电解池排F、F’仅相对于端部部分P延伸的第一电导体22不沿着第一个端部电解池延伸。

将校正电路26的导体27、28与第一电导体22电连接的横向导体24在电解池排F、F’的下方，更具体而言在第一个端部电解池100’的下方延伸。

由此可以改进现有电解池组的端部电解池的稳定性，所述电解池组包括由欧洲专利申请EP 0 342 033或中国专利申请CN 2 477 650已知类型的用于第一个端部电解池的磁均衡装置。

如图所示，电解电流I₀流经电解池100的排F、F’和连接导体20，第一磁均衡电导体22中流经电均衡电流I₁：

-如果第一磁均衡电导体22沿着排F、F’在电解池组中的另一个电解池排的一侧放置时，则电均衡电流I₁的流动方向与在第一磁均衡电导体22与其并排延伸的电解池排F、F’中流动的电解电流I₀相同；

-如果第一磁均衡电导体22沿着电解池排F、F’在与电解池组中的另一个电解池排相对的一侧放置时，则电均衡电流I₁的流动方向与在第一磁均衡电导体22与其并排延伸的电解池排F、F’中流动的电解电流I₀相反。第二磁均衡电导体23中也流经电均衡电流I₁，但流动方向与在第一磁均衡电导体22中流动的电均衡电流I₁相反。

Claims (17)

1.用于使用Hall-Heroult法通过火法电解来生产铝的电解池(100)组(1)，其包括：

-至少一个第一和至少一个第二直线电解池排(F、F’)，它们以串联方式电连接且彼此平行，

-连接导体(20)，其在第一排的第一个端部电解池(100’)和第二排的相应第一个端部电解池(100’)之间，

并且其特征在于，所述电解池组包括至少一个用于排端电解池的磁均衡电路(21)，所述磁均衡电路(21)具有用于使排端电解池磁均衡的第一电导体(22)，所述第一电导体(22)沿着第一电解池排仅相对于第一电解池排的端部部分(P)延伸。

2.权利要求1的电解池组，其中所述用于排端电解池的磁均衡电路(21)包括第二电导体(23、23’、23”)，其与所述用于排端电解池的第一磁均衡电导体(22)平行。

3.权利要求2的电解池组，其中所述第二电导体(23’)沿着第一电解池排(F、F’)仅相对于第一电解池排的端部部分(P)延伸，第一和第二电导体(22、23)沿着第一电解池排的相对侧延伸。

4.权利要求2的电解池组，其中所述第二电导体(23)从第一电解池排(F、F’)的与第一电导体(22)相同的一侧延伸，所述第一电导体和第一电解池排之间的距离小于所述第二电导体和第一电解池排之间的距离。

5.权利要求4的电解池组，其中所述第二电导体(23”)沿着第二电解池排(F、F’)仅相对于第二电解池排的端部部分(P)延伸。

6.前述权利要求中任一项的电解池组，其中所述排端电解池的磁均衡电路(21)包括两个端部，它们与供电站(30)相连。

7.权利要求1至5中任一项的电解池组，其中所述排端电解池的磁均衡电路(21)包括两个端部，它们与将电解池彼此电连接的导体连接。

8.权利要求1至5中任一项的电解池组，其包括校正电路(26)，所述校正电路(26)包括至少一个沿着第一排(F、F’)延伸的第一校正导体(27)、沿着第二排(F、F’)延伸的第二校正导体(27)以及至少一个在第一和第二校正导体(27)之间的连接校正导体(28)，其中所述排端电解池的磁均衡电路(21)包括两个端部，它们与所述校正电路(26)连接。

9.权利要求8的电解池组，其中所述用于排端电解池的磁均衡电路(21)串联连接在所述校正电路(26)的两个部分之间。

10.权利要求8和9中任一项的电解池组，其中所述第一校正导体(27)沿着第二排旁边的第一排(F、F’)延伸，第二校正导体(27)沿着第一电解池排旁边的第二排(F、F’)延伸。

11.权利要求8至10中任一项的电解池组，其中与所述校正电路(26)连接的磁均衡电路(21)的第一导体(22)和第二导体(23)布置在两个电解池排(F、F’)的外部。

12.前述权利要求中任一项的电解池组，其中所述连接导体(20)具有用于第一个端部电解池(100’)的磁均衡导体(40)，其沿着第一个端部电解池垂直于电解池排(F、F’)的纵向轴线延伸，并且其中所述第一电导体(22)不沿着第一个端部电解池延伸。

13.权利要求12的电解池组，当其从属于权利要求11——其中所述排端电解池的磁均衡电路(21)包括将所述校正电路(26)与第一电导体(22)电连接的横向导体(24)——时，所述横向导体在电解池排(F、F’)下方延伸。

14.前述权利要求中任一项的电解池组，其中所述排端电解池的磁均衡电路(21)形成多个环路，第一磁均衡电导体(22)由多个环路(29)形成，所述环路(29)沿着第一电解池排(F、F’)仅相对于第一电解池排的端部部分P并排延伸。

15.前述权利要求中任一项的电解池组，其中第一电解池排(F、F’)的端部部分(P)含有3至10个电解池，且优选6至8个电解池。

16.使用前述权利要求中任一项的电解池(100)组(1)的方法，其中在所述电解池排(F、F’)和连接导体(20)中流经电解电流(I₀)，并且其中在所述第一磁均衡电导体(22)中流经电均衡电流(I₁)：

-如果所述第一磁均衡电导体(22)沿着第一电解池排在第二电解池排(F、F’)的一侧布置时，则电均衡电流(I₁)的流动方向与在第一电解池排(F、F’)中流动的电解电流(I₀)相同；

-如果所述第一磁均衡电导体(22)沿着第一电解池排在第二电解池排(F、F’)的相对侧布置时，则电均衡电流(I₁)的流动方向与在第一电解池排(F、F’)中流动的电解电流(I₀)相反。

17.权利要求16的使用电解池组的方法，其中所述电解池组(1)包括第二磁均衡电导体(23、23’、23”)，并且其中在该第二磁均衡电导体中流经电均衡电流(I₁)，但流动方向与流经第一磁均衡电导体(22)的电均衡电流(I₁)相反。