DE2308556A1

DE2308556A1 - Stromzufuehrung zu elektrolysezellen zur aluminiumherstellung

Info

Publication number: DE2308556A1
Application number: DE19732308556
Authority: DE
Inventors: Nikolaj P Budkewitsch; Geb Bintschewitsch Buluschewa; Swetosar W Ewdokimow; Semen E Gefter; Nikolaj A Kaluschskij; Ilja G Kil; Wladimir P Nikiforow; Walentin I Rjabow; Igor K Zybukow; Anatolij M Zyplakow
Original assignee: VNI I PK I WAMI
Current assignee: VNI I PK I WAMI
Priority date: 1972-03-29
Filing date: 1973-02-21
Publication date: 1973-10-04
Also published as: SU461662A1; FR2177760A1; EG10934A

Description

/Γ U .

Vsesojuznyj naucno-issledovatel'skij i P 46 proektno-konstruktorskij institut "VAMI" 21. Febr. 1973

L/Br

Leningrad/UdSSR

Stromzuführung zu Elektrolysezellen zur Aluminiumherstellung

Die vorliegende Erfindung "betrifft die Stromzuführung zu Elektrolysezellen für die Aluminiumherstellung.

Bekannt ist eine Stromzuführung zu Elektrolysezellen für die Aluminiumherstellung, bei der eine Stromzufuhr zu jedem der Anodenträger von Elektrolysezellen erfolgt, die in Längsrichtung in einer Reihe in Gehäusen angeordnet sind, welche in Querrichtung in unterschiedlicher Entfernung voneinander angeordnet sind.

Diese Anordnung von Elektrolysezellen ist für Länder mit mildem Klima besonders vorteilhaft.

Beim Betrieb von Elektrolysezellen, die in einer Reihe in Gehäusen angeordnet sind, werden die letzteren in einem unterschiedlichen Abstand voneinander plaziert, da zwischen den Gehäusen Gießerei-, Lager- und Gasreinigungsanlagen untergebracht werden müssen.

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Infolgedessen werden durch Ströme, die durch die benachbarten Elektrolysezellen fließen, an der Kathode der Elektrolysezellen Magnetfelder (vorzugsweise Vertikalfeldkomponenten B) erzeugt, die einander nicht Kompensieren. Dadurch wird die Symmetrie der Verteilung von B im flüssigen Metall gestört.

Bei einar Störung der Verteilungssymmetrie von B treten in der Kathodenmebllschicht unausgeglichene Kräfte auf, unter deren Einwirkung die Metalloberfläche nicht mehr waagerecht bleibt, und die gesamte Menge an flüssigem Aluminium im Schachtraum der Elektrolysezelle beginnt zu zirkulieren. Dabei reißen die Zirkulat ions strömungen einen Teil von dem bereits abgeschiedenen

die
Metall zu den an Anoden angrenzenden Gebieten mit, wo das Metall durch Anodengase oxydiert wird und verlorengeht. Somit nimmt die Stromasbeute ab. Um dies zu vermeiden, ist versucht worden, mit einem vergrößerten Anoden-Kathodenabstand zu arbeiten.

Die Polspannung der Elektrolysezellen nimmt dabei jedoch erheblich zu, der Elektroenergieaufwand zur Elektrolyse erhöht sich und die Elektrolyttemperatur steigt an, Dabei nimmt die Elektrolytlöslichkeit von Aluminium zu und die Stromausbeute verringert sich in einer Reihe von Fällen. Gleichzeitig mit der Verringerung der Stromausbeute bringt der Temperaturanstieg des Elektrolyts eine Vergrößerung des Aufwandes an Fluoriden und Anodenmasse mit sich und die intensive Zirkulation des Metalls eine Zerstörung von Kohlenfutterplatten, wodurch die Lebensdauer der Elektrolysezelle verkürzt wird.

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Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten Schwierigkeiten zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ötromzuführung zu Elektrolysezellen für die Aluminiumherstellung bei deren einreihiger Längsanordnung in Gehäusen und unterschiedlichem Abstand zwischen den Gehäusen mit einer solchen Stromverteilung auf die Anodenträger zu entwickeln, daß die Asymmetrie des Magnetfeldes an der Kathode der Elektrolysezelle kompensiert, die Schiefstellung der Metalloberfläche verringert und die Betriebsdaten verbessert werden.

Erfindungsgemäß wird dies durch eine Stromzuführung zu Elektrolysezellen für die Aluminiumherstellung gelöst, die eine ütromzufuhr zu jedem der Anodenträger der Elektrolysezellen enthält, indem jedem Anodenträger der ElektrolyseaiLlen ein der Größe nach verschiedener Strom und gegenüber dem Gesamtstrom, der durch die Elektrolysezelle fließt, folgenderweise prozentual verteilter Strom zugeführt wird, und zwar bei den Anodenträgern, die an entfernte Gehäuse angrenzen, werden 35 bis 40% dem Eingangs- und 10 bis 15% dem Ausgangsanodenträger und bei den Anodenträgern, die an nahegelegene Gehäuse angrenzen, 30 bis 35% dem Eingangsund 15 bis 20% dem Ausgangsanodenträger zugeführt.

Eine solche Stromzuführung ermöglicht Symmetrie des Magnetfeldes, Herabsetzung der Zirkulationsintensität von Metall und Verbesserung der Betriebsdaten.

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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Stromzuführung zu Elektrolysezellen für die Aluminiumherstellung unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung angeführt, die die Stromschienen bei Elektrolysezellen nach der Erfindung in Draufsicht zeigt. Die Elektrolysezellen 1 sind in einer Reihe im Gehäuse 2 angeordnet, neben dem sich Gehäuse 3 und 4 befinden. Das Gehäuse ist in Querrichtung von dem Gehäuse 2 weiter entfernt als von dem Gehäuse 4. Zum Ausgleich der entstehenden Asymmetrie des Magnetfeldes wird dem Leitschienenpaket 5» das an der Seite des von dem Gehäuse 2 weiter entfernten Gehäuses 3 liegt, eine größere Strommenge im Vergleich zu dem Leitschienenpaket 6, das am nahegelegenen Gehäuse 4 liegt, zugeführt. Über die Schienen der Leitschienenpakete 5 und 6 wird der Strom den Anodenträgern 7,8, 9 und 10 zugeführt.

Die Stromverteilung auf die Anodenträger muß unterschiedlich sein und wird je nach dem Abstand zwischen den Gehäusen wie folgt empfohlen: dem Eingangsanodenträger 7» der an das entfernte Gehäuse 3 angrenzt, werden 35 bis 40%, dem Ausgangsanodenträger 8, der an das entfernte Gehäuse 3 angrenzt, 10 bis 15%» dem Eingangsanodenträger 9» der an das nahegelegene Gehäuse 4 angrenzt, 30 bis 35%ι dem Ausgangsanodenträger 10, der an das nahegelegene Gehäuse angrenzt, 15 bis 20% von dem Gesamtstrom, der der Elektrolysezelle zugeführt wird, zugeführt.

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Dies wird dadurch erreicht, daß an das Leitschienenpaket 5» das an das entfernte Gehäuse 3 angrenzt, eine geringere Menge νοΛ Kathodenstangen angeschlossen wird als an das gegenüberliegende Leitschienenpaket 6.

Die Erfindung ist gleichfalls für die äußersten Gehäuse anwendbar, weil man in diesem Fall so rechnen kann, als ob ein weiter entferntes Gehäuse ins Unendliche fortgetragen wurde.

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Claims

P 46

21. Febr. 1973

L/Br

Patentanspruch

Stromzuführung zu Elektrolysezellen für die Aluminiumherstellung, bei der eine Stromzufuhr zu jedem der Anodenträger von Elektrolysezellen erfolgt, die in Längsrichtung in einer Reihe in Gehäusen angeordnet sind, welche in Querrichtung in einer unterschiedlichen Entfernung voneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß den Anodenträgern (7,8,9 und 10) der Elektrolysezelle (1) ein der Größe nach verschiedener und- gegenüber dem Gesamtstrom, der durch die Elektrolysezelle fließt, folgenderweise prozentual verteilter Strom zugeführt wird, bei Anodenträgern (7 und 8), die an ein entferntes Gehäuse (3) angrenzen, werden 35 bis 40% dem Eingangsano^enträger (7) und 10 bis 15% dem Ausgangsanodentrager (8) und bei Anodenträgern (9 und 10), die an ein nahegelegenes Gehäuse (4) angrenzen, 30 bis 35% dem Eingangsanodenträger (9) und 15 bis 20% dem Ausgangsanodentrager (10) zugeführt.

ORiGINAL INSPECTED

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