CN1924108B - 一种铝电解槽电流转换方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝电解槽电流转换方法及装置，它采用电流的过渡转换方式使铝电解槽停槽或开槽：电解槽停槽时，把所有立柱上的短路块与立柱压接，使电流绝大部分从进电端母线进入短路母线回路、由短路块流入出电母线进入下一台电解槽，实现停槽；电解槽开槽时，在短路口两端并联熔断器，把短路块打开，使强大的电流首先过渡到熔断器上，短路块全部断开后，回路的电流大部分通过熔断器，达到熔断电流，熔断器熔断，使短路电路中的电流全部转移到电解槽中，并消除闭合产生的电弧。本方法采用电解槽电流的转换的方法，实现了铝电槽系列不停电停槽或开槽进行分别检修的目的，达至延长电解槽寿命、降低系列电解槽停电、停工所造成的损失的的效果。

Description

一种铝电解槽电流转换方法及其装置 

技术领域：本发明涉及一种方法，尤其涉及一种铝电解槽系列全电流状态下，停或开电解槽的方法及其装置。 

背景技术：

在电解铝生产过程中，电解槽达到一定寿命后要停槽进行大修，大修前要把需大修的电解槽的电流转换到短路母线回路上，即闭合原处于打开状态的短路块，使原流经电解槽上的电流通过短路母线直接进入下一台电解槽，实现电解槽的停槽。大修后电解槽要把流经短路母线上的电流转移到电解槽上，即打开处于闭合状态的短路块。由于系列电压高、电流大，目前电流转换的方法是在系列停电或大幅度降低电流后，把铝电解槽母线中的短路块打开或合上，实现电解槽的停槽或开槽。铝电解槽一个系列大多有数十台乃至数百台电解槽串联而成，每年都要大修数十台或上百台，系列频繁停电会对系列中的所有电解槽造成较大的不良影响，且危及电解槽的寿命。 

发明内容：

为了克服系列铝电解槽分别检修时，由于系列停电或降低电流而造成危及电解槽的寿命和影响生产的问题，本发明的目的是提供一种操作简单、安装方便、避免系列电解槽全部停电，达到延长系列电解槽寿命、降低系列电解槽停电、停工所造成的损失的一种铝电解槽电流转换方法。 

本发明的另一个目的是提供在铝电解槽电流转换方法中采用的专用装置。 

本发明的技术方案是以下述方式实现的： 

1、一种铝电解槽电流转换方法，它采用电流的过渡转换方式使铝电解槽 停槽或开槽：其特征在于： 

1)、电解槽停槽时，先把阳极炭块浸入阴极铝液层中，把槽电压降低到1—3V，把所有立柱上的短路块与立柱压接，使电流绝大部分从进电端母线进入短路母线回路、由短路块流入出电母线进入下一台电解槽，实现停槽； 

2)、电解槽开槽时，在立柱与短路块之间的电路上连接电流熔断器，使熔断器与短路口形成并联回路，把短路块打开，使强大的电流首先过渡到熔断器上，部分过渡到电解槽中，短路块全部断开后，回路的电流大部分通过熔断器，达到熔断电流，并经过一段时间后，熔断器熔断，使短路电路中的电流全部转移到电解槽中，并消除打开短路块时产生的电弧。 

所述立柱上的短路块与立柱压接是通过螺栓把短路块压接到立柱上，每根立柱上有1—2块短路块。 

所述电解槽停槽时，把所有立柱上的短路块与立柱压接之前，先松开紧固短路块的所有螺栓上的螺帽，抽出原来插在短路块与立柱之间的绝缘插板。 

所述在立柱与短路块之间连接电流熔断器的连接方式是将电流熔断器上压板用上卡具紧固在立柱上，下压板通过下卡具紧固在短路块上，或连接到电解槽进电母线与出电母线之间的任何位置，使熔断器与短路口形成并联回路。 

所述电流熔断器是与母线压接的上下压板，与熔断段连接的连接母线及熔断段组成，上下压板、连接母线是铜、铝或其它导体。 

上述的任一铝电解槽电流转换方法中采用推拉短路块活动的机械装置，它由卡具、传动杆、传动臂、传动轴、操纵杆组成，其特征在于：在传动臂两端头分别铰链有传动杆，传动杆外端铰链卡接短路块的卡具，传动臂中心穿固在一传动轴上传动轴两端套活动套穿在绝缘压板和U形压板之间，绝缘 压板和“U”形压板连接为一体，透出“U”形压板的传动轴端与操纵杆固定连为一体。 

所述的“U”形压板通过螺栓将“U”形口扣接在绝缘压板面上。 

本发明的积极效果是： 

1、采用电解槽电流的转换的方法，实现了铝电槽系列不停电停槽或开槽进行分别检修的目的，实现了延长电解槽寿命、降低系列电解槽停电、停工所造成的损失的的效果。 

2、本方法操作简单、安全方便。 

3、本方法所采用的专用电流熔断器及推拉短路块装置结构简单，成本低廉，操作使用方便。 

附图说明：

图1为本发明的铝电解槽电路原理图 

图2为手动推拉短路块装置结构示意图 

图3为图2中绝缘板与“U”型压板及传动结构的位置关系示意图 

图4为熔断器的主视结构示意图 

图5为图4的俯视结构示意图 

图6为熔断器的安装主视图 

图7为图6的左视图 

图8是熔断器的另一种方式的安装示意图 

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明： 

由图1可以看出：电解槽槽体1为阴极，阳极母线2其下通过阳极炭块与阴极形成电流通路，短路块3通过与其连接的短路母线与出电母线5连接， 进电端母线4为立柱母线；电解槽生产时，电流从进电端母线4进入2，通过与阳极母线2连接的阳极炭块导入阴极，从阴极母线5输出，进入下一台电解槽，形成一个串联系列回路；电解槽停槽时，需把所有短路块3与所有立柱10连接起来，一般采用压接的形式，通过螺栓把短路块3压接到立柱上，每根立柱上有1到2块短路块；开槽的时候又要把短路块3与立柱分开；由于通过母线上的电流几十到数百KA，为了不降低系列电流，并能保证在停槽时安全闭合短路块，采用以下方法步骤：先把阳极炭块浸入阴极铝液层中，把槽电压降低到1-3V，在此状态下，可用人工直接操作或机械辅助操作，或采用驱动装置操作。 

由图2、图3可以看出：本铝电解槽电流转换方法中采用推拉短路块活动的机械装置，它由卡具6、传动杆7、传动臂8、传动轴13、操纵杆11组成，其特征在于：在传动臂两端头分别铰链有传动杆7，传动杆7外端铰链卡接短路块的卡具6，传动臂8中心穿固在传动轴13上，传动轴两端活动套穿在绝缘压板9和U形压板12之间，绝缘压板9和“U”形压板12连接为一体，透出“U”形压板12的传动轴端与操纵杆11固定连为一体。 

人工操作时，把卡具6安装到短路块3上，绝缘板用螺钉安装到立柱10上，操纵杆11通过传动臂8、传动杆7、卡具6带动短路块动作；搬动操纵杆先松开紧固短路块3的所有螺栓上的螺帽，使螺帽与短路块表面保持10-50mm左右距离，检查调整短路块3使其能有一定距离的自由活动；抽出原来插在短路块与立柱之间的绝缘插板，调整短路块内表面与立柱表面的距离，且使其尽量等距离，使两块短路块在较短的时间内，快速与立柱10压接，压上后，然后上紧螺帽；全部合上后，由于短路母线部分的电阻相对于电解槽很小，电流绝大部分通过短路母线回路由短路块3流入出电母5进入下一台 电解槽，此台电解槽即可以断开阴、阳两极，实现停槽。 

多立柱的电解槽，多个立柱可同时操作，或部分同时操作，使电流转移平稳迅速。本方法同时适用于每个立柱一块短路块的电解槽。 

操纵杆11可人力驱动，也可电动、气动或其它动力驱动，只需增加相应驱动机构即可。 

电解槽开槽时，需要把短路块3打开，使电流从旁路中转移到电解槽上，由于电解槽处于冷态，内阻较大，槽电压在5V左右，电流转移量大，断开比闭合更容易产生电弧。应采取以下方法：在立柱与短路块之间加一个大电流熔断器，由图4、图5、图6、图7可以看出，大电流熔断器是与母线压接的上压板14、下压板18，与熔断段连接的连接母线(15、17)及熔断段16组成，由图6、图7还可以看出：大电流熔断器21上压板用上卡具22紧固在立柱上，下压板通过下卡具20紧固在短路块3上，或通过其它形式使熔断器与短路口形成并联回路。熔断器根据电流分流量的大小、熔断器的组数，设计熔断段的材料及截面积，通过电工原理可以方便计算。断开短路口时，强大的电流首先过渡到熔断器上，部分过渡到电解槽中，保证短路口断开的电流不大，以保证断开安全。断开后，由于熔断器与短路口并联，且电阻值较小，承担了一大部分电流，短路块打开时的电流可以安全地转移到熔断器上。短路块全部断开后，系列回路的电流大部分通过熔断器，达到熔断电流，并经过一段时间后，熔断器相继熔断，在熔断过程中，短路回路电阻值逐渐增大，直到全部断开，使短路电路中的电流全部转移到电解槽中；由图8还可以看出：熔断器的上端与短路块3及出电端母线连接、下端通过卡具22与立柱及进电端母线连接使熔断器与短路口形成并联回路；熔断器可加装防护罩。熔断器全部断开后，电流全部过渡到电解槽上，拆卸掉熔断器，操作即完成。

Claims (4)

1.一种铝电解槽电流转换方法，它采用电流的过渡转换方式使铝电解槽停槽或开槽：其特征在于：

1)、电解槽停槽时，先把阳极炭块浸入阴极铝液层中，把槽电压降低到1-3V，把所有立柱上的短路块(3)与立柱压接，使电流绝大部分从进电端母线(4)进入短路母线回路、由短路块(3)流入出电母线(5)进入下一台电解槽，实现停槽；

2)、电解槽开槽时，在立柱与短路块(3)之间连接电流熔断器，使熔断器与短路口形成并联回路，把短路块(3)打开，使强大的电流首先过渡到熔断器上，部分过渡到电解槽中，短路块全部断开后，回路的电流大部分通过熔断器，达到熔断电流，并经过一段时间后，熔断器熔断，使短路电路中的电流全部转移到电解槽中，并消除打开短路块时产生的电弧。

2.根据权利要求1所述的铝电解槽电流转换方法，其特征在于：立柱上的短路块(3)与立柱压接是通过螺栓把短路块(3)压接到立柱(10)上，每根立柱上有1-2块短路块。

3.根据权利要求2所述的铝电解槽电流转换方法，其特征在于：电解槽停槽时，把所有立柱上的短路块(3)与立柱压接之前，先松开紧固短路块(3)的所有螺栓上的螺帽，抽出原来插在短路块与立柱之间的绝缘插板。

4.根据权利要求1所述的铝电解槽电流转换方法，其特征在于：在立柱与短路块(3)之间连接电流熔断器的连接方式是将电流熔断器上压板(14)用上卡具紧固在立柱上，下压板(18)通过下卡具紧固在短路块上，或者电流熔断器通过卡具与电解槽进、出电端母线连接，使熔断器与短路口形成并联电路回路。

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