EA029022B1 - Aluminum smelter including cells having a cathode outlet through the base of the casing, and means for stabilizing the cells - Google Patents

Aluminum smelter including cells having a cathode outlet through the base of the casing, and means for stabilizing the cells Download PDF

Info

Publication number
EA029022B1
EA029022B1 EA201490257A EA201490257A EA029022B1 EA 029022 B1 EA029022 B1 EA 029022B1 EA 201490257 A EA201490257 A EA 201490257A EA 201490257 A EA201490257 A EA 201490257A EA 029022 B1 EA029022 B1 EA 029022B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
electrolyzer
electrolysis
cathode
casing
current
Prior art date
Application number
EA201490257A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201490257A1 (en
Inventor
Оливье МАРТЭН
Стив Ренодье
Бенуа Барде
Кристьян Дюваль
Original Assignee
Рио Тинто Алкан Интернэшнл Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рио Тинто Алкан Интернэшнл Лимитед filed Critical Рио Тинто Алкан Интернэшнл Лимитед
Publication of EA201490257A1 publication Critical patent/EA201490257A1/en
Publication of EA029022B1 publication Critical patent/EA029022B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/16Electric current supply devices, e.g. bus bars

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

Provided is an aluminum smelter, including: (i) a series of electrolytic cells (2) including an anode (9), a cathode (8) and a casing (7) having a side wall (7a) and a bottom (7b), each cathode including at least one cathode outlet (12); (ii) a main electrical circuit through which an electrolysis current passes, including an electrical conductor (14) connected to each cathode outlet (12) of a cell N and to the anode (9) of a cell N+1; (iii) a means for stabilizing the electrolytic cells (2), which is provided in the form of at least one secondary electrical circuit (5, 6). One of the cathode outlets (12) of the cell N passes through the bottom (7b) of the casing (7); each electrical conductor (14) extends from each cathode outlet (12) of the cell N in the direction of the cell N+1, and during the operation of the electrolytic cells N and N+1 (2) the electrolysis current passes therethrough only in an upstream-to-downstream direction.

Description

изобретение относится к установке по производству алюминия из глинозема электролизом, называемому также установкой получения алюминия электролизом.The invention relates to a plant for the production of aluminum from alumina by electrolysis, also called an installation for producing aluminum by electrolysis.

Предшествующий уровень техникиPrior art

Как известно, алюминий производят в промышленности из глинозема электролизом по способу Холла-Эру. Для этого предусмотрен электролизер, состоящий, в частности, из стального кожуха, внутренней огнеупорной футеровки и катода из углеродного материала, соединенного с проводниками, служащими для проведения тока электролиза. Электролизер содержит также электролитическую ванну, состоящую, в частности, из криолита, в котором растворен глинозем. Способ Холла-Эру состоит в частичном погружении углеродного блока, образующего анод, в эту электролитическую ванну, причем анод постепенно расходуется по мере протекания реакции. На дно электролизера под действием силы тяжести опускается жидкий алюминий, полученный в результате реакции электролиза, который образует слой жидкого алюминия, полностью покрывающий катод.As you know, aluminum is produced in industry from alumina by electrolysis according to the method of Hall-Heroult. For this purpose, an electrolyzer is provided, consisting, in particular, of a steel casing, an internal refractory lining and a cathode made of carbon material connected to conductors serving to conduct the electrolysis current. The electrolyzer also contains an electrolytic bath consisting, in particular, of cryolite, in which alumina is dissolved. The Hall-Heroult method consists in partially submerging the carbon block forming the anode into this electrolytic bath, and the anode is gradually consumed as the reaction proceeds. Under the action of gravity, liquid aluminum, obtained as a result of an electrolysis reaction, which forms a layer of liquid aluminum, completely covering the cathode, falls to the bottom of the electrolyzer.

Обычно заводы по производству алюминия содержат несколько сотен электролизеров, соединенных последовательно в цехах. Через эти электролизеры течет ток электролиза, составляющий порядка нескольких сот тысяч ампер, что создает сильные магнитные поля. В зависимости от распределения различных составляющих магнитного поля в электролизере слой алюминия может быть нестабильным, что сильно снижает КПД электролизера. Известно, в частности, что определяющим фактором для стабильности электролизера является вертикальная составляющая магнитного поля.Typically, plants for the production of aluminum contain several hundred electrolyzers connected in series in workshops. A current of electrolysis, amounting to several hundred thousand amperes, flows through these cells, which creates strong magnetic fields. Depending on the distribution of various components of the magnetic field in the electrolyzer, the aluminum layer may be unstable, which greatly reduces the efficiency of the electrolyzer. It is known, in particular, that the decisive factor for the stability of the electrolyzer is the vertical component of the magnetic field.

Известно, что стабильность электролизеров можно улучшить, снижая до минимума вертикальную составляющую магнитного поля, присутствующего в электролизере. Для этого вертикальное магнитное поле компенсируют в масштабе электролизера благодаря особому размещению проводников, доставляющих ток электролиза от электролизера N к электролизеру N+1. Часть этих проводников, обычно алюминиевых шин, обводят вокруг торцов электролизера N. Фиг. 1 схематически показывает на виде сверху электролизер 100, в котором магнитное поле автокомпенсировано благодаря расположению проводников 101, соединяющих этот электролизер N 100 со следующим электролизером N+1 102, расположенным задним по ходу тока. В связи с этим отметим, что проводники 101 расположены эксцентрично относительно электролизера 100 и обходят его. Такой способ магнитной автокомпенсации известен, в частности, из патентного документа РК 2469475.It is known that the stability of electrolyzers can be improved by minimizing the vertical component of the magnetic field present in the electrolyzer. For this, the vertical magnetic field is compensated on the electrolyzer scale due to the special arrangement of conductors delivering the electrolysis current from the electrolyzer N to the electrolyzer N + 1. Some of these conductors, usually aluminum tires, are rounded around the ends of the electrolyzer N. FIG. 1 schematically shows in the top view the electrolyzer 100, in which the magnetic field is automatically compensated for by the arrangement of the conductors 101 connecting this electrolyzer N 100 with the next electrolyzer N + 1 102 located in the rear downstream. In this regard, we note that the conductors 101 are located eccentrically relative to the electrolyzer 100 and bypass it. This method of magnetic compensation is known, in particular, from patent document RK 2469475.

Однако способ автокомпенсации электролизера накладывает много ограничений на проектирование ввиду больших занимаемых объемов из-за особого расположения проводников. Кроме того, значительная длина проводников для осуществления этого решения создает потери тока в линии и требует много материала (алюминиевые проводники),вследствие чего повышаются расходы на энергопотребление и на возведение.However, the method of self-compensation of the electrolyzer imposes many restrictions on the design due to the large occupied volumes due to the special arrangement of the conductors. In addition, the considerable length of the conductors for the implementation of this solution creates a loss of current in the line and requires a lot of material (aluminum conductors), as a result of which the costs of energy consumption and erection increase.

Другой причиной нестабильности электролизеров, помимо вертикальной составляющей магнитного поля, является наличие горизонтальных электрических токов в слое алюминия. Фиг. 2 показывает электролизер 200 согласно уровню техники, через который течет ток электролиза 1200. Электролизер 200 содержит анод 201, кожух 202, в котором содержится, в частности, электролитическая ванна 203, слой жидкого алюминия 204 и катод 205. Следует отметить, что горизонтальные токи в тех средах, через которые они протекают, в частности, в проводниках, являются существенными. Это имеет место, в частности, когда ток электролиза 1200 течет через слой жидкого алюминия 204.Another reason for the instability of electrolyzers, in addition to the vertical component of the magnetic field, is the presence of horizontal electric currents in the aluminum layer. FIG. 2 shows the electrolyzer 200 according to the prior art, through which the electrolysis current 1 200 flows. The electrolyzer 200 contains an anode 201, a housing 202, which contains, in particular, an electrolytic bath 203, a layer of liquid aluminum 204 and a cathode 205. It should be noted that the horizontal currents in the media through which they flow, in particular, in the conductors, are significant. This occurs, in particular, when the electrolysis current 1 200 flows through a layer of liquid aluminum 204.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the Invention

Таким образом, задачей настоящего изобретения является устранение всех или части этих недостатков посредством предоставления установки получения алюминия электролизом, в которой стабильность жидкостей, содержащихся в электролизерах, улучшена при уменьшенных затратах на проектирование, возведение и эксплуатацию.Thus, it is an object of the present invention to eliminate all or part of these disadvantages by providing an aluminum electrolysis unit, in which the stability of the liquids contained in the electrolyzers is improved with reduced costs for design, construction and operation.

С этой целью объектом настоящего изобретения является установка получения алюминия электролизом, содержащая:To this end, an object of the present invention is an installation for producing aluminum by electrolysis, comprising:

(ί) серию электролизеров, предназначенных для получения алюминия способом Холла-Эру, причем каждый электролизер содержит по меньшей мере один анод, катод и кожух, снабженный боковой стенкой и днищем, причем каждый катод имеет по меньшей мере один катодный вывод,(ί) a series of electrolyzers designed to produce aluminum by the Hall-Eru method, each electrolytic cell containing at least one anode, a cathode and a casing provided with a side wall and a bottom, each cathode having at least one cathodic output,

(ίί) основную электрическую цепь, через которую течет ток электролиза, электрически соединяющую электролизеры друг с другом,(ίί) the main electrical circuit through which the current of electrolysis flows, electrically connecting the electrolyzers to each other,

причем ток электролиза течет сначала через первый электролизер N расположенный передним по ходу тока, а затем через электролизер N+1, расположенный задним по ходу тока,moreover, the electrolysis current flows first through the first electrolyzer N located forward in the course of the current, and then through the electrolyzer N + 1 located in the backstream in the course of the current,

основная электрическая цепь содержит электрический проводник, соединенный с каждым катодным выводом электролизера Nthe main electrical circuit contains an electrical conductor connected to each cathode terminal of the electrolyzer N

этот электрический проводник соединен также по меньшей мере с одним анодом электролизера N+1, чтобы проводить ток электролиза от электролизера N к электролизеру N+1,this electrical conductor is also connected to at least one anode of the electrolyzer N + 1 in order to conduct the current of electrolysis from the electrolyzer N to the electrolyzer N + 1,

отличающаяся тем, что установка получения алюминия электролизом дополнительно содержит:wherein the installation for producing aluminum by electrolysis further comprises:

(ίίί) по меньшей мере одно средство для стабилизации электролизеров, выбранное по меньшей мере из одной вторичной электрической цепи, по которой течет электрический ток, позволяющий компенси- 1 029022(ίίί) at least one means for stabilizing electrolyzers selected from at least one secondary electrical circuit through which an electric current flows, allowing compensation

ровать магнитное поле, создаваемое током электролиза,to create a magnetic field created by the electrolysis current,

и тем, что по меньшей мере один из катодных выводов электролизера N проходит через днище кожуха,and the fact that at least one of the cathode terminals of the electrolyzer N passes through the bottom of the casing,

причем через каждый электрический проводник, идущий от каждого катодного вывода электролизера N в направлении электролизера N+1, при работе электролизеров N N+1 ток электролиза (Σι) течет только в направлении от переднего к заднему по ходу тока.moreover, through each electrical conductor coming from each cathode output of the electrolyzer N in the direction of the electrolyzer N + 1, during the operation of the electrolyzers N N + 1, the electrolysis current (Σι) flows only in the direction from front to back along the current path.

Таким образом, изобретение позволяет улучшить стабильность электролизеров в установке получения алюминия электролизом, воздействуя одновременно на горизонтальные токи, проходящие через электролизеры, и на магнитное поле, создаваемое током электролиза, и/или на кинетическую стабильность слоя алюминия, содержащегося в электролизерах. Оно позволяет одновременно уменьшить объемы и массу электрических проводников, доставляющих ток электролиза от одного электролизера к другому, и, следовательно, снизить расходы, связанные с проектированием и возведением установки получения алюминия электролизом по изобретению. Кроме того, снижаются потери энергии.Thus, the invention makes it possible to improve the stability of electrolyzers in an aluminum production unit by electrolysis, simultaneously acting on the horizontal currents passing through the electrolyzers and on the magnetic field created by the electrolysis current and / or on the kinetic stability of the aluminum layer contained in the electrolyzers. It allows you to simultaneously reduce the volume and weight of electrical conductors that deliver the current of electrolysis from one cell to another, and, consequently, reduce the costs associated with the design and construction of an aluminum production plant using electrolysis of aluminum. In addition, energy losses are reduced.

Согласно другой характеристике установки получения алюминия электролизом по изобретению электролизеры выровнены по одной оси, и электрический проводник проходит практически по прямой линии и практически параллельно оси выравнивания электролизеров.According to another characteristic of an aluminum production plant by electrolysis according to the invention, electrolyzers are aligned on one axis, and the electrical conductor runs almost in a straight line and almost parallel to the axis of alignment of the electrolyzers.

Согласно другой характеристике установки получения алюминия электролизом по изобретению каждый катод дополнительно содержит по меньшей мере один катодный вывод, проходящий через заднюю по ходу тока боковую стенку кожуха.According to another characteristic of the plant for producing aluminum by electrolysis according to the invention, each cathode additionally contains at least one cathode terminal passing through the rear side wall of the casing along the current path.

Эта характеристика выгодна тем, что дополнительно уменьшаются занимаемые объемы и масса электрических проводников, проводящих ток электролиза от одного электролизера к другому. Этот катодный вывод проходит через боковую стенку кожуха электролизера N на уровне его задней по ходу тока стороны, чтобы не нарушалось свойство, согласно которому каждый электрический проводник проходит в направлении электролизера N+1 только в ориентации от переднего к заднему по ходу тока. Благодаря близости задней по ходу тока стороны электролизера N и электролизера N+1 длина электрического проводника, соединяющего этот катодный вывод с анодом электролизера N+1, меньше длины электрического проводника, соединяющего катодный вывод через днище электролизера N с анодом электролизера N+1. Таким образом, этот вариант осуществления выгоден тем, что уменьшаются занимаемые объемы и длина электрических проводников по сравнению с вариантом осуществления установки получения алюминия электролизом по изобретению, в котором электролизеры содержат катодные выводы только через днище.This characteristic is advantageous in that the occupied volumes and the mass of electrical conductors conducting the electrolysis current from one cell to another are further reduced. This cathode output passes through the side wall of the casing of the electrolyzer N at the level of its rear side along the current path so that the property that each electrical conductor passes in the direction of the electrolyzer N + 1 only in orientation from front to back side along the current course is not violated. Due to the proximity of the downstream side of the electrolysis cell N and the electrolyzer N + 1, the length of the electrical conductor connecting this cathode output to the anode of the electrolyzer N + 1 is shorter than the length of the electrical conductor connecting the cathode output through the bottom of the electrolyzer N to the anode of the electrolyzer N + 1. Thus, this embodiment is advantageous in that the occupied volumes and the length of the electrical conductors are reduced as compared with the embodiment of the aluminum production plant using electrolysis according to the invention, in which the electrolyzers contain cathode leads only through the bottom.

Предпочтительно каждый катодный вывод, проходящий через заднюю по ходу тока боковую стенку кожуха электролизера N содержит металлический стержень, в частности, выполненный из стали с медной вставкой или пластиной.Preferably, each cathode lead passing through the downstream side wall of the cell casing N contains a metal rod, in particular, made of steel with a copper insert or plate.

Это позволяет выровнять напряжение на уровне катодного вывода, проходящего через днище кожуха, относительно напряжения на уровне катодного вывода, проходящего через боковую стенку кожуха.This allows you to equalize the voltage at the level of the cathode output passing through the bottom of the casing relative to the voltage at the level of the cathode output passing through the side wall of the casing.

Предпочтительно кожух электролизера N содержит несколько дуг, прикрепленных к боковой стенке и днищу кожуха, причем электрические проводники, соединенные с каждым катодным выводом, проходящим через днище кожуха электролизера N проходят между дугами.Preferably, the cell casing N contains several arcs attached to the side wall and the bottom of the casing, with electrical conductors connected to each cathode lead passing through the bottom of the cell casing N between the arcs.

Эта характеристика выгодна тем, что уменьшается объем, занимаемый электрическими проводниками, проводящими ток электролиза от одного электролизера к другому.This characteristic is advantageous in that the volume occupied by the electrical conductors conducting the electrolysis current from one cell to another is reduced.

Предпочтительно электролизеры содержат средства короткого замыкания.Preferably, the cells contain short circuit means.

Средства короткого замыкания позволяют замкнуть электролизер накоротко в целях его отключения для операций обслуживания без прекращения при этом работы других электролизеров серии.The short circuit means allows the electrolyzer to be short-circuited in order to shut it off for maintenance operations without interrupting the operation of other electrolyzers in the series.

Предпочтительно средства короткого замыкания электролизера N+1 включают в себя по меньшей мере один закорачивающий электрический проводник, постоянно установленный между электролизером N и электролизером N+1, причем каждый закорачивающий электрический проводник электрически соединен с одним из электрических проводников, соединенных с катодным выводом электролизера, проходящим через днище кожуха электролизера N+1, и каждый закорачивающий электрический проводник находится на небольшом расстоянии от одного из электрических проводников, соединенных с одним из катодных выводов электролизера N.Preferably, the short circuit means of the electrolyzer N + 1 include at least one shorting electrical conductor permanently installed between the electrolyzer N and the electrolyzer N + 1, with each shorting electrical conductor electrically connected to one of the electrical conductors connected to the cathode terminal of the electrolyzer passing through the bottom of the casing of the electrolyzer N + 1, and each shorting electrical conductor is located a short distance from one of the electrical conductors, connected to one of the cathode terminals of the electrolyzer N.

Согласно другой характеристике установки получения алюминия электролизом по изобретению средства короткого замыкания электролизера N+1 включают в себя по меньшей мере один закорачивающий электрический проводник, постоянно установленный между электролизером N и электролизером N+1, причем каждый закорачивающий электрический проводник электрически соединен с одним из электрических проводников, соединенных с катодным выводом электролизера, проходящим через днище кожуха электролизера N и каждый закорачивающий электрический проводник находится на небольшом расстоянии от одного из электрических проводников, соединенных с одним из катодных выводов электролизера N+1.According to another characteristic of the aluminum production plant by electrolysis according to the invention, the short circuit means of the electrolyzer N + 1 include at least one shorting electrical conductor permanently installed between the electrolyzer N and the electrolyzer N + 1, each shorting electrical conductor electrically connected to one of the electrical conductors connected to the cathode output of the electrolyzer passing through the bottom of the casing of the electrolyzer N and each shorting electrical conductor on It is located at a short distance from one of the electrical conductors connected to one of the cathode terminals of the N + 1 electrolyzer.

Малое расстояние между закорачивающим электрическим проводником и другим электрическим проводником образует свободное место для введения закорачивающего клина. Эти закорачивающиеThe small distance between the shorting electrical conductor and another electrical conductor forms a free space for the introduction of the shorting wedge. These shorting

- 2 029022- 2 029022

клинья можно вводить сверху или, во втором случае, снизу.wedges can be inserted from above or, in the second case, from below.

Предпочтительно упомянутая по меньшей мере одна вторичная электрическая цепь содержит электрические проводники, проложенные вдоль правой и/или левой стороны электролизеров по меньшей мере одного ряда электролизеров.Preferably, said at least one secondary electrical circuit comprises electrical conductors running along the right and / or left side of the electrolysers of at least one row of electrolyzers.

Предпочтительно упомянутая по меньшей мере одна вторичная электрическая цепь содержит электрические проводники, проходящие вдоль по меньшей мере одного рядя электролизеров под этими электролизерами.Preferably, said at least one secondary electrical circuit comprises electrical conductors extending along at least one row of electrolyzers under these electrolyzers.

Предпочтительно электрические проводники упомянутой по меньшей мере одной вторичной электрической цепи выполнены из сверхпроводящего материала. Это позволяет уменьшить падение напряжения, которому подвержена каждая вторичная цепь, что позволяет сэкономить энергию и использовать менее мощную (и, следовательно, менее дорогую) подстанцию энергоснабжения каждой вторичной электрической цепи. Эта характеристика позволяет также уменьшить расходы на материалы по сравнению с электрическими проводниками из алюминия или меди. Наконец, она позволяет уменьшить размер электрических проводников, что выражается в экономии площадей получения алюминия электролизом.Preferably, the electrical conductors of said at least one secondary electrical circuit are made of superconducting material. This reduces the voltage drop to which each secondary circuit is exposed, which saves energy and uses a less powerful (and therefore less expensive) power supply substation for each secondary electrical circuit. This feature also allows you to reduce the cost of materials compared to electrical conductors made of aluminum or copper. Finally, it allows you to reduce the size of electrical conductors, which translates into a saving in the area of aluminum production by electrolysis.

Согласно другой характеристике установки получения алюминия электролизом по изобретению электрический проводник упомянутой по меньшей мере одной вторичной электрической цепи проходит по меньшей мере дважды вдоль электролизеров одного или нескольких рядов.According to another characteristic of a plant for producing aluminum by electrolysis according to the invention, the electrical conductor of said at least one secondary electric circuit runs at least twice along the electrolysis cells of one or several rows.

Эта характеристика позволяет уменьшить силу тока, текущего во вторичной цепи, в целях достижения экономии энергии.This feature allows you to reduce the strength of the current flowing in the secondary circuit in order to achieve energy savings.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Изобретение станет более понятным из подробного описания, приводимого ниже в сочетании с приложенными чертежами, на которыхThe invention will become more clear from the detailed description given below in conjunction with the attached drawings, in which

фиг. 1 является схематическим видом сверху электролизера согласно уровню техники, фиг. 2 - схематическим видом электролизера согласно уровню техники,FIG. 1 is a schematic top view of an electrolyzer according to the prior art; FIG. 2 is a schematic view of the electrolyzer according to the prior art;

фиг. 3 - схематическим видом сверху установки получения алюминия электролизом согласно одному частному варианту осуществления настоящего изобретения,FIG. 3 is a schematic top view of an installation for producing aluminum by electrolysis in accordance with one particular embodiment of the present invention;

фиг. 4 - схематическим видом электролизера N и электролизера N+1 установки получения алюминия электролизом согласно одному частному варианту осуществления изобретения,FIG. 4 is a schematic view of an electrolytic cell N and an electrolytic cell N + 1 of an aluminum production unit by electrolysis according to one particular embodiment of the invention,

фиг. 5 и 6 - разрезами, соответственно, по линиям Ι-Ι и ΙΙ-ΙΙ с фиг. 4,FIG. 5 and 6 - cuts, respectively, along the lines Ι-Ι and ΙΙ-of FIG. four,

фиг. 7 - схематическим видом электролизера согласно варианту осуществления с фиг. 4,FIG. 7 is a schematic view of an electrolyzer according to the embodiment of FIG. four,

фиг. 8 - схематическим видом сверху электролизера N и электролизера N+1 установки полученияFIG. 8 is a schematic top view of the electrolyzer N and the electrolyzer N + 1 receiving unit

алюминия электролизом согласно частному варианту осуществления с фиг. 4, фиг. 9 - разрезом по линии ΙΙΙ-ΙΙΙ с фиг. 8,aluminum by electrolysis according to a particular embodiment of FIG. 4, FIG. 9 is a section along the line-ΙΙΙ of FIG. eight,

фиг. 10 - схематическим видом электролизера N и электролизера N+1 установки получения алюминия электролизом согласно другому частному варианту осуществления изобретения,FIG. 10 is a schematic view of an electrolytic cell N and an electrolytic cell N + 1 installation for producing aluminum by electrolysis according to another particular embodiment of the invention,

фиг. 11 и 12 - разрезами, соответственно, по линиям ГУ-ГУ и У-У с фиг. 10,FIG. 11 and 12 - cuts, respectively, along the lines GU-GU and Y-Y of FIG. ten,

фиг. 13 - схематическим видом сверху электролизера N и электролизера N+1 установки получения алюминия электролизом согласно второму частному варианту осуществления изобретения,FIG. 13 is a schematic top view of the electrolyzer N and the electrolyzer N + 1 installation for producing aluminum by electrolysis according to the second particular embodiment of the invention,

фиг. 14 - разрезом по линии У-У с фиг. 13,FIG. 14 is a section along the line YY of FIG. 13,

фиг. 15 и 16 - схематическими видами сверху установки 1 получения алюминия электролизом согласно частным вариантам осуществления изобретения,FIG. 15 and 16 are schematic top views of an installation for producing aluminum by electrolysis according to particular embodiments of the invention;

фиг. 17, 18 и 19 схематически показывают профиль зазубренных катодов, которыми можно оборудовать электролизер установки получения алюминия электролизом согласно любому варианту осуществления изобретения,FIG. 17, 18 and 19 schematically show the profile of the serrated cathodes, which can be equipped with an electrolysis plant for the production of aluminum by electrolysis according to any embodiment of the invention,

фиг. 20 является схематическим видом спереди зазубренного катодного блока, которым можно оборудовать электролизер установки получения алюминия электролизом согласно любому варианту осуществления изобретения,FIG. 20 is a schematic front view of a serrated cathode block, with which it is possible to equip the electrolyzer of an aluminum production unit by electrolysis according to any embodiment of the invention;

фиг. 21 - схематическим видом сверху зазубренного катодного блока, которым можно оборудовать электролизер установки получения алюминия электролизом согласно любому варианту осуществления изобретения.FIG. 21 is a schematic top view of a serrated cathode block, with which it is possible to equip the electrolyzer of an aluminum production unit by electrolysis according to any embodiment of the invention.

Фиг. 3 показывает установку 1 получения алюминия электролизом, содержащую множество электролизеров 2. Электролизеры 2 могут быть, например, прямоугольными. Тогда они имеют две большие стороны 2а, соответствующие их длине, и две малые стороны 2Ь, соответствующие их ширине.FIG. 3 shows an installation for producing aluminum by electrolysis containing a plurality of electrolyzers 2. The electrolyzers 2 may be, for example, rectangular. Then they have two large sides 2a, corresponding to their length, and two small sides 2b, corresponding to their width.

Малые стороны 2Ь каждого электролизера 2 можно подразделить на левую сторону и правую сторону. Левая сторона и правая сторона определяются относительно наблюдателя, находящегося на уровне основной электрической цепи 4 и смотрящего в основном направлении проведения тока электролиза Ι1.The small sides 2b of each cell 2 can be divided into the left side and the right side. The left side and the right side are determined relative to the observer located at the level of the main electric circuit 4 and looking in the main direction of conducting the electrolysis current Ι 1 .

Большие стороны 2а каждого электролизера 2 можно подразделить на переднюю по ходу тока сторону и заднюю по ходу тока сторону. Передняя по ходу тока сторона соответствует большой стороне 2а электролизера 2, соседней с предшествующим электролизером 2, то есть ток электролиза Ι1 течет сначала через нее. Задняя по ходу тока сторона соответствует большой стороне 2а электролизера 2, соседней со следующим электролизером 2, то есть ток электролиза ф течет через нее во вторую очередь. В общем, передний по ходу тока и задний по ходу тока определяются относительно общего направления теченияThe large sides 2a of each cell 2 can be divided into a forward side and a back side along the current. The upstream side corresponds to the large side 2a of the electrolyzer 2, adjacent to the preceding electrolyzer 2, that is, the electrolysis current Ι1 flows first through it. The downstream side corresponds to the large side 2a of the electrolyzer 2, adjacent to the next electrolyzer 2, that is, the electrolysis current φ flows through it secondarily. In general, the upstream and downstream are determined relative to the general direction of flow.

- 3 029022- 3 029022

тока электролиза.electrolysis current.

В примере на фиг. 3 электролизеры 2 выровнены по двум параллельным осям, образуя ряд Р и ряд Р'. Каждый ряд Р, Р' может содержать, например, сотню электролизеров 2. Ряды Р и Р' электрически соединены друг с другом последовательно. Электролизеры 2 тоже электрически соединены друг с другом последовательно. Серия электролизеров 2, которая может содержать несколько рядов Р, Р', подсоединена на своих концах с энергоснабжающей подстанцией 3. Ток электролиза ф течет через электролизеры 2 от одного к другому, задавая основную электрическую цепь 4.In the example of FIG. 3, the electrolysis cells 2 are aligned in two parallel axes, forming a row P and a row P '. Each row P, P 'may contain, for example, a hundred electrolyzers 2. Rows P and P' are electrically connected to each other in series. The cells 2 are also electrically connected to each other in series. A series of electrolysis cells 2, which may contain several rows P, P ', is connected at its ends with an energy-supplying substation 3. The electrolysis current f flows through the electrolysis cells 2 from one to the other, setting the main electric circuit 4.

В варианте осуществления с фиг. 3 электролизеры 2 установлены таким образом, что их большие стороны 2а перпендикулярны оси их выравнивания.In the embodiment of FIG. 3 electrolysers 2 are installed in such a way that their large sides 2a are perpendicular to the axis of their alignment.

Как можно видеть на фиг. 3, установка 1 получения алюминия электролизом содержит две вторичные электрические цепи 5 и 6, отличные от основной электрической цепи 4.As can be seen in FIG. 3, the aluminum production unit 1 by electrolysis contains two secondary electrical circuits 5 and 6, which are different from the main electrical circuit 4.

По вторичным электрическим цепям 5 и 6 течет, соответственно, электрический ток 12 и 13. Величина силы тока 12 и 13 составляет от 20 до 100% от силы тока электролиза, предпочтительно от 40 до 70%, а еще более конкретно составляет около половины. Направление протекания электрического тока 12 и 13 предпочтительно такое же, что и направление протекания тока электролиза 11. Вторичные электрические цепи 5 и 6 могут быть соединены, каждая, с соответствующей энергоснабжающей подстанцией 20 и 21, отличной от подстанции 3, как это видно, например, на фиг. 15 или 16.On the secondary electrical circuits 5 and 6 flows, respectively, an electric current 1 2 and 1 3 . The magnitude of the current 1 2 and 1 3 is from 20 to 100% of the current strength of the electrolysis, preferably from 40 to 70%, and even more specifically is about half. The direction of flow of electric current 1 2 and 1 3 is preferably the same as the direction of flow of electrolysis current 1 1 . The secondary electrical circuits 5 and 6 can each be connected to a corresponding power supply substation 20 and 21, different from the substation 3, as can be seen, for example, in FIG. 15 or 16.

Вторичные электрические цепи 5 и 6 образованы электрическими проводниками, расположенными параллельно осям выравнивания электролизеров 2. Они проложены вдоль правой и левой сторон электролизеров 2 каждого ряда Р, Р' серии. Вторичные электрические цепи 5 и 6 также могут проходить полностью или частично под электролизерами 2.Secondary electrical circuits 5 and 6 are formed by electrical conductors arranged parallel to the axes of alignment of the electrolyzers 2. They are laid along the right and left sides of the electrolyzers 2 of each row of the P, P 'series. Secondary electrical circuits 5 and 6 can also pass completely or partially under the electrolyzers 2.

Чтобы стабилизировать жидкости, содержащиеся в электролизерах 2, можно использовать в качестве альтернативы или в дополнение к использованию вторичных электрических цепей 5 и 6 один или несколько катодных блоков 8, имеющих зазубренную верхнюю сторону, как это можно видеть на фиг. 1721. Верхняя сторона этих катодных блоков 8 содержит по меньшей мере один канал 8а, проходящий продольно по меньшей мере на части длины катодных блоков 8. При работе верхняя поверхность зубцов покрыта слоем алюминия, и, следовательно, каналы 8а заняты слоем 11 алюминия, который образуется в ходе реакции электролиза. Высота слоя алюминия над верхней поверхностью зубцов составляет, в частности, от 3 до 20 см. Таким образом, зубцы и каналы 8а позволяют ограничить движение слоя 11 алюминия во время реакции электролиза и, тем самым, способствуют стабильности и лучшему выходу по току электролизеров 2.In order to stabilize the liquids contained in the electrolysis cells 2, one or more cathode blocks 8 having a serrated upper side can be used as an alternative or in addition to using secondary electrical circuits 5 and 6, as can be seen in FIG. 1721. The upper side of these cathode blocks 8 contains at least one channel 8a extending longitudinally at least part of the length of the cathode blocks 8. During operation, the upper surface of the teeth is covered with a layer of aluminum, and therefore the channels 8a are occupied by a layer 11 of aluminum that forms during the electrolysis reaction. The height of the aluminum layer above the top surface of the teeth is, in particular, from 3 to 20 cm. Thus, the teeth and channels 8a allow you to limit the movement of the aluminum layer 11 during the electrolysis reaction and, thus, contribute to the stability and better current efficiency of the electrolyzers 2.

Каждый электролизер 2 может содержать множество катодных блоков 8, расположенных рядом друг с другом. Вместо каналов 8а на верхней стороне одного или нескольких из этих катодных блоков 8 можно предусмотреть наклонную верхнюю поверхность, чтобы катодные блоки 8, расположенные рядом друг с другом, образовывали каналы 8Ь, как это схематически представлено на фиг. 19.Each electrolyzer 2 may contain multiple cathode blocks 8, located next to each other. Instead of channels 8a on the upper side of one or more of these cathode blocks 8, it is possible to provide an inclined upper surface so that the cathode blocks 8 adjacent to each other form channels 8b, as shown schematically in FIG. nineteen.

Такие катодные блоки с зазубренной верхней поверхностью известны, в частности, из патентного документа И8 5683559.Such cathode blocks with a serrated upper surface are known, in particular, from patent document I8 5683559.

Верхняя поверхность этих катодных блоков 8, снабженная продольными каналами 8а, может также содержать поперечный центральный канал 8с, проходящий, по меньшей мере частично, по ширине катодных блоков 8. Таким образом, центральный канал 8с пересекает один или несколько каналов 8а, идущих, по меньшей мере частично, по длине катодных блоков 8. В примере на фиг. 20 и 21 катодный блок 8 имеет на своей верхней поверхности центральный канал 8с, расположенный перпендикулярно каналам 8а, идущим практически параллельно длине катодного блока 8.The upper surface of these cathode blocks 8, provided with longitudinal channels 8a, may also contain a transverse central channel 8c, extending at least partially across the width of the cathode blocks 8. Thus, the central channel 8c intersects one or more channels 8a extending at least at least partially, along the length of the cathode blocks 8. In the example of FIG. 20 and 21, the cathode block 8 has on its upper surface a central channel 8c located perpendicular to the channels 8a, running almost parallel to the length of the cathode block 8.

Классически, как это видно на фиг. 4, электролизер 2 содержит металлический кожух 7, например, из стали. Металлический кожух 7 имеет боковую стенку 7а и днище 7Ь. Он футерован изнутри огнеупорными материалами (не показаны). Электролизер 2 содержит также катод, образованный из катодных блоков 8 из углеродного материала, и аноды 9, также из углеродного материала. Аноды 9 предназначены расходоваться в ходе реакции электролиза в электролитической ванне 13, содержащей, в частности, криолит и глинозем. Аноды 9 соединены с несущей конструкцией штангами 10. В ходе реакции электролиза образуется слой 11 жидкого алюминия. Катод содержит катодные выводы 12, проходящие через кожух 7. Катодные выводы 12 образованы, например, металлическими стержнями, закрепленными на катодных блоках 8. Сами катодные выводы 12 соединены с электрическими проводниками 14, позволяющими проводить ток электролиза ф от катодных выводов 12 электролизера N (слева на фиг. 4) к анодам 9 электролизера N+1 (справа на фиг. 4).Classically, as seen in FIG. 4, the electrolyzer 2 contains a metal casing 7, for example, of steel. The metal casing 7 has a side wall 7a and a bottom 7b. It is lined from the inside with refractory materials (not shown). The electrolyzer 2 also contains a cathode formed from the cathode blocks 8 of carbon material, and the anodes 9, also from carbon material. The anodes 9 are designed to be consumed during the electrolysis reaction in an electrolytic bath 13 containing, in particular, cryolite and alumina. The anodes 9 are connected to the supporting structure by rods 10. During the electrolysis reaction, a layer 11 of liquid aluminum is formed. The cathode contains cathode leads 12 passing through the casing 7. The cathode leads 12 are formed, for example, by metal rods fixed to the cathode blocks 8. The cathode leads 12 themselves are connected to electrical conductors 14, allowing the electrolysis current f to flow from the cathode leads 12 of the electrolyzer N (to the left in Fig. 4) to the anodes 9 of the electrolyzer N + 1 (on the right in Fig. 4).

Ток электролиза С течет сначала через анод 9 электролизера Ν, затем через электролитическую ванну 13, слой 11 жидкого алюминия, катод, катодные выводы 12 и электрические проводники 14, которые проводят его затем к аноду 9 следующего электролизера Ν+1.The electrolysis current C first flows through the anode 9 of the electrolyzer Ν, then through the electrolytic bath 13, the layer 11 of liquid aluminum, the cathode, the cathode leads 12 and the electrical conductors 14, which then conduct it to the anode 9 of the next electrolyzer Ν + 1.

Как это показано на фиг. 4, иллюстрирующей частный вариант осуществления настоящего изобретения, катодные выводы 12 предпочтительно проходят через днище 7Ь кожуха 7. Это позволяет уменьшить горизонтальные электрические токи в целях улучшения выхода по току электролизеров 2. Действительно, при одинаковой массе стали, используемой для находящейся под анодами горизонтальной части катодного вывода, полная плотность тока уменьшается и, следовательно, уменьшается падение напряже- 4 029022As shown in FIG. 4, illustrating a particular embodiment of the present invention, the cathode leads 12 preferably pass through the bottom 7b of the casing 7. This reduces the horizontal electric currents in order to improve the current efficiency of the electrolyzers 2. Indeed, with the same mass of steel used for the horizontal part of the cathode output, the total current density decreases and, consequently, the voltage drop decreases.

ния. Также линии тока стремятся проходить практически прямолинейно, т.е. вертикально в слое алюминия, т.е. естественно, между анодами и электрическими проводниками. Фиг. 7 показывает в этой связи линии тока, текущего через электролизер 2. Отметим, что горизонтальные электрические токи, в частности в слое 11 жидкого алюминия, ощутимо снижены по сравнению с вариантом с фиг. 2.of Also, the streamlines tend to be almost straight, i.e. vertically in the aluminum layer, i.e. naturally between anodes and electrical conductors. FIG. 7 shows in this connection the lines of current flowing through the electrolyzer 2. Note that the horizontal electric currents, in particular in the layer 11 of liquid aluminum, are perceptibly reduced compared with the variant with FIG. 2

Другим примечательным фактом является то, что электрические проводники 14 проходят прямолинейно и параллельно оси выравнивания электролизеров 2 от катодных выводов 12 электролизера N в направлении электролизера N+1, так что при работе электролизеров 2 N N+1 ток электролиза течет через них только в направлении от переднего к заднему по ходу тока. Направление "от переднего к заднему по ходу тока" соответствует общему направлению течения тока электролиза. Так, наблюдатель, находящийся на уровне электролизера 2 N и смещающийся в направлении от переднего к заднему по ходу тока, может направиться только к электролизеру N+1. В частности, чтобы достичь электролизера N+1, этот наблюдатель не может повернуть обратно, даже частично, в направлении электролизера N-1.Another remarkable fact is that the electrical conductors 14 run straight and parallel to the alignment axis of the electrolyzers 2 from the cathode leads 12 of the electrolyzer N in the direction of the electrolyzer N + 1, so that when the electrolyzers work 2 N N + 1, the electrolysis current flows through them only in the direction from front to back along the current. The direction "from front to rear along the current" corresponds to the general direction of flow of the electrolysis current. Thus, an observer located at the level of the electrolyzer 2 N and shifting in the direction from the front to the rear along the current can only go to the electrolyzer N + 1. In particular, in order to reach the electrolyzer N + 1, this observer cannot turn back, even partially, in the direction of the electrolyzer N-1.

Кроме того, электрические проводники 14, соединенные с катодными выводами 12, пересекающими днище 7Ь кожуха 7, идут не под всей шириной кожуха 7 электролизера N ни один электрический проводник 14 не проходит полностью через электролизер 2 под его кожухом 7 или на боковых сторонах кожуха. В частности, они не пересекают плоскость, содержащую переднюю боковую стенку кожуха 7 электролизера N.In addition, the electrical conductors 14 connected to the cathode leads 12 that intersect the bottom 7b of the casing 7, do not go under the entire width of the casing 7 of the electrolyzer N, no electrical conductor 14 passes completely through the electrolyzer 2 under its casing 7 or on the sides of the casing. In particular, they do not intersect the plane containing the front side wall of the casing 7 of the electrolyzer N.

Распространение только по прямой линии далее по ходу тока параллельно линии выравнивания электролизеров 2 образует наиболее короткий путь тока, который может связать катодный вывод электролизера N проходящий через днище 7Ь кожуха 7 этого электролизера N с анодом 9 следующего электролизера N+1. Действительно, как уже упоминалось ранее, ток электролиза 11, текущий через электролизер N проходит через катодные выводы 12, затем через электрические проводники 14, соединенные с катодными выводами 12. Ток электролиза 11, проходя через электрические проводники 14, направляется по прямой линии, параллельной линии выравнивания электролизеров 2, в направлении следующего электролизера N+1. Это позволяет, в частности, сэкономить энергию.Spreading only in a straight line further along the current parallel to the alignment line of the electrolyzers 2 forms the shortest current path that can connect the cathode output of the electrolyzer N passing through the bottom 7b of the casing 7 of this electrolyzer N with the anode 9 of the next electrolyzer N + 1. Indeed, as mentioned earlier, the electrolysis current 1 1 flowing through the electrolyzer N passes through the cathode leads 12, then through the electrical conductors 14 connected to the cathode leads 12. The electrolysis current 1 1 passing through the electrical conductors 14 is sent in a straight line, parallel line alignment of the electrolyzers 2, in the direction of the next cell N + 1. This allows, in particular, to save energy.

Кроме того, такое расположение позволяет уменьшить занимаемые объемы вблизи электролизеровIn addition, such an arrangement allows to reduce the occupied volumes near the electrolyzers.

2. В этом случае становится возможным уменьшить межосевое расстояние, разделяющее два соседних электролизера 2, чтобы увеличить доступные площади на установке 1 получения алюминия электролизом, например, чтобы добавить дополнительные электролизеры 2 или уменьшить размер зданий.2. In this case, it becomes possible to reduce the center distance separating two adjacent electrolysis cells 2 in order to increase the available areas at the aluminum production unit 1 by electrolysis, for example, to add additional electrolyzers 2 or to reduce the size of buildings.

Кроме того, тот факт, что используются электрические проводники 14, проходящие прямолинейно от одного электролизера к другому параллельно оси выравнивания электролизеров 2, упрощает конструкцию этих электрических проводников 14. Их модульность делает их получение более экономичным.In addition, the fact that electrical conductors 14 are used, passing straight from one cell to another parallel to the alignment axis of the electrolyzers 2, simplifies the design of these electrical conductors 14. Their modularity makes them more economical to obtain.

Следует отметить, что такое особое расположение стало возможным, в частности, благодаря наличию первой вторичной электрической цепи 5 и второй вторичной электрической цепи 6, которые компенсируют эффекты магнитного поля, создаваемого током электролиза Д, или благодаря наличию катода с зубчатой верхней поверхностью, которая стабилизирует движения слоя 11 жидкого алюминия. Действительно, нет необходимости придавать электрическим проводникам 14 такую форму, чтобы получить автокомпенсацию эффектов этого магнитного поля в масштабе каждого электролизера 2.It should be noted that such a special arrangement became possible, in particular, due to the presence of the first secondary electric circuit 5 and the second secondary electric circuit 6, which compensate for the effects of the magnetic field created by the electrolysis current D, or due to the presence of a cathode with a toothed upper surface, which stabilizes movement layer 11 of liquid aluminum. Indeed, there is no need to shape electric conductors 14 in such a way as to obtain automatic compensation for the effects of this magnetic field on a scale of each electrolyzer 2.

Фиг. 5 и 6 показывают вид в разрезе электролизера 2 согласно одному варианту осуществления изобретения, соответственно по линии Ι-Ι и линии ΙΙ-ΙΙ с фиг. 4. Можно видеть, что кожух 7 электролизера 2 поддерживается множеством дуг 15. Дуги 15 расположены вокруг кожуха 7. Дуги 15 крепятся к боковой стенке 7а и днищу 7Ь кожуха 7. Они расположены параллельно друг другу. Пространство, заключенное между двумя последовательными дугами 15, предпочтительно занято электрическими проводниками 14. Отметим, что электрические проводники 14 могут соединять катодные выводы 12 попарно.FIG. 5 and 6 show a sectional view of the electrolyzer 2 according to one embodiment of the invention, respectively along the-Ι line and the ΙΙ-ΙΙ line of FIG. 4. It can be seen that the casing 7 of the electrolyzer 2 is supported by a plurality of arcs 15. The arcs 15 are located around the casing 7. The arcs 15 are attached to the side wall 7a and the bottom 7b of the casing 7. They are parallel to each other. The space enclosed between two successive arcs 15 is preferably occupied by electrical conductors 14. Note that electrical conductors 14 can connect the cathode leads 12 in pairs.

Фиг. 8 схематически показывает вид сверху электролизера N (слева на фиг. 8), расположенного передним по ходу тока, и электролизера N+1 (справа на фиг. 8), расположенного задним по ходу тока, согласно варианту осуществления с фиг. 4. Фиг. 9 показывает вид в разрезе по линии ΙΙΙ-ΙΙΙ с фиг. 8. Можно видеть вторичные электрические цепи 5 и 6, расположенные параллельно малым сторонам 2Ь электролизеров 2. Можно видеть также под кожухом 7 электрические проводники 14, которые идут по прямой линии в направлении электролизера N+1. Отметим также дуги 15, закрепленные на боковой стенке 7Ь кожуха 7 электролизера N между которыми идут электрические проводники 14. Катодные выводы 12 могут быть выровнены по оси, параллельной большим сторонам 2а электролизера 2, как это показано пунктиром на фиг. 8.FIG. 8 schematically shows a top view of an electrolyzer N (to the left in FIG. 8) located forward in the course of the current, and an electrolyzer N + 1 (to the right in FIG. 8) located in the rear along the current path, according to the embodiment of FIG. 4. FIG. 9 shows a sectional view along line ΙΙΙ-ΙΙΙ of FIG. 8. You can see the secondary electrical circuits 5 and 6 parallel to the small sides 2b of the electrolyzers 2. You can also see under the casing 7 electrical conductors 14 that run in a straight line in the direction of the electrolyzer N + 1. Note also the arcs 15 fixed on the side wall 7b of the casing 7 of the electrolytic cell N between which the electrical conductors 14 go. The cathode leads 12 can be aligned along an axis parallel to the large sides 2a of the electrolyzer 2, as shown by the dotted line in FIG. eight.

Фиг. 10 схематически показывает другой частный вариант осуществления установки 1 получения алюминия электролизом согласно настоящему изобретению. Фиг. 11 и 12 показывают вид в разрезе соответственно по линиям ГУ-ГУ и У-У с фиг. 10. В этом варианте осуществления электролизеры 2 содержат первые катодные выводы 12, проходящие через днище 7Ь кожуха 7, тогда как вторые катодные выводы 12, расположенные по ходу тока за первыми катодными выводами 12, проходят через заднюю по ходу тока боковую стенку 7а кожуха 7. Таким образом, электролизеры 2 установки 1 получения алюминия электролизом согласно этому второму варианту осуществления содержат "смешанные" катодные выводы 12, так как они проходят через днище 7Ь и боковую стенку 7а.FIG. 10 schematically shows another particular embodiment of an installation for producing 1 aluminum by electrolysis according to the present invention. FIG. 11 and 12 show a sectional view, respectively, along the lines GU-GU and YY of FIG. 10. In this embodiment, the electrolysis cells 2 contain first cathode leads 12 passing through the bottom 7b of the casing 7, while second cathode leads 12 located along the current path behind the first cathode leads 12 pass through the back side 7a of the casing 7 along the current path. Thus, the electrolysis cells 2 of the aluminum production unit 1 by electrolysis according to this second embodiment comprise “mixed” cathode leads 12, since they pass through the bottom 7b and the side wall 7a.

Это расположение позволяет сэкономить больше материала благодаря уменьшению длины и, сле- 5 029022This arrangement saves more material by reducing the length and then 5 029022

довательно, массы электрических проводников 14.Indeed, the masses of electrical conductors 14.

Предпочтительно вторые катодные выводы 12, проходящие через боковую стенку 7а, могут содержать элемент из материала, являющегося лучшим проводником, чем сталь, в частности из меди, например, в виде пластины 16 или вставки. Медная пластина 16, помещенная на стальном стержне, позволяет благодаря своей повышенной электропроводности восстановить равновесие напряжений на уровне первых катодных выводов 12, проходящих через днище 7Ь, и вторых катодных выводов 12, проходящих через боковую стенку 7а, и таким образом ограничить горизонтальные электрические токи в слое алюминия.Preferably, the second cathode leads 12 passing through the side wall 7a may comprise an element of a material that is a better conductor than steel, in particular copper, for example, in the form of a plate 16 or an insert. A copper plate 16 placed on a steel rod allows, due to its increased electrical conductivity, to restore the voltage equilibrium at the level of the first cathode leads 12 passing through the bottom 7b and the second cathode leads 12 passing through the side wall 7a, and thus limit the horizontal electric currents in the layer aluminum.

Фиг. 13 схематически показывает на виде сверху электролизер Ν, расположенный передним по ходу тока (слева на фиг. 13), и электролизер Ν+1, расположенный задним по ходу тока (справа на фиг. 13), в установке 1 получения алюминия электролизом согласно варианту осуществления, представленному на фиг. 10. Фиг. 14 является сечением по линии У1-У1 с фиг. 13. Как и в варианте осуществления, показанном на фиг. 4, электрические проводники 14 проходят между дугами 15. Кроме того, они идут практически прямолинейно, и при работе электролизеров 2 Ν, Ν+1 ток электролиза течет через них только в направлении электролизера Ν+1, находящегося по ходу тока за электролизером Ν, от катодных выводов 12, проходящих через днище 7Ь кожуха электролизера Ν, чтобы можно было провести ток электролиза ф от катодных выводов 12 электролизера N к аноду 9 электролизера Ν+1.FIG. 13 schematically shows in the top view an electrolyzer Ν located forward in the current course (on the left in FIG. 13) and an electrolyzer Ν + 1 in the downstream direction (in the right in Fig. 13) in the aluminum production unit 1 by electrolysis according to an embodiment shown in FIG. 10. FIG. 14 is a section along line U1-U1 of FIG. 13. As in the embodiment shown in FIG. 4, the electrical conductors 14 pass between arcs 15. In addition, they are almost straight, and when electrolyzers are 2 Ν, Ν + 1, the electrolysis current flows through them only in the direction of the electrolyzer Ν + 1, which is located along the current behind the electrolyzer Ν, cathode leads 12 passing through the bottom 7b of the casing of the electrolyzer Ν, so that the electrolysis current f from the cathode leads 12 of the electrolyzer N to the anode 9 of the electrolyzer Ν + 1 can be conducted.

Как и в варианте осуществления, показанном на фиг. 4, вторичные электрические цепи 5 и 6 параллельны линии выравнивания электролизеров 2.As in the embodiment shown in FIG. 4, the secondary electrical circuits 5 and 6 are parallel to the alignment lines of the electrolysis cells 2.

Установка 1 получения алюминия электролизом может также с выгодой содержать средства короткого замыкания каждого электролизера 2. Эти средства короткого замыкания могут включать в себя закорачивающие электрические проводники 17, которые можно видеть на фиг. 4, 8, 10 и 13. Закорачивающие электрические проводники 17 размещены между двумя последовательными электролизерами 2. На фиг. 4, 8, 10 и 13 электрические проводники 17 находятся в контакте с электрическими проводниками 14, соединенными с катодными выводами 12, проходящими через днище 7Ь кожуха 7 электролизера Ν+1, и находятся на некотором расстоянии от электрических проводников 14, соединенных с катодными выводами 12 электролизера Ν, так что закорачивающие электрические проводники 17 отделены небольшим промежутком от электрических проводников 14, соединенных с катодными выводами 12 электролизера Ν, как это видно, в частности, на фиг. 10.The aluminum production unit 1 by electrolysis may also advantageously contain short circuit means of each electrolyzer 2. These short circuit means may include shorting electrical conductors 17, which can be seen in FIG. 4, 8, 10, and 13. Shorting electrical conductors 17 are placed between two successive electrolyzers 2. FIG. 4, 8, 10 and 13 the electrical conductors 17 are in contact with the electrical conductors 14 connected to the cathode leads 12 passing through the bottom 7b of the casing 7 of the electrolyzer + 1, and are located at some distance from the electrical conductors 14 connected to the cathode leads 12 cell Ν, so that the shorting electrical conductors 17 are separated by a small gap from the electrical conductors 14 connected to the cathode leads 12 of the electrolyzer Ν, as can be seen, in particular, in FIG. ten.

Закорачивающие электрические проводники 17 предназначены для замыкания накоротко электролизера Ν+1, например, чтобы отключить его для операций обслуживания. Расстояние между закорачивающими электрическими проводниками 17 и электрическими проводниками 14, соединенными с катодными выводами 12 электролизера Ν, в таком случае заполняют клином из проводящего элемента (не показан), чтобы проводить ток электролиза ф от электролизера Ν к электролизеру Ν+2 через этот клин, закорачивающие электрические проводники 17 и электрические проводники 14, обычно расположенные под электролизером Ν+1 (т.е. электрические проводники 14, соединенные с катодными выводами 12, проходящими через днище 7Ь кожуха 7 электролизера Ν+1, когда он находится на месте).Shorting electrical conductors 17 are designed to short-circuit the electrolyzer 1 + 1, for example, to turn it off for maintenance operations. The distance between the shorting electrical conductors 17 and the electrical conductors 14 connected to the cathode terminals 12 of the electrolyzer Ν is then filled with a wedge from a conductive element (not shown) to conduct the electrolysis current f from the electrolyzer to the electrolyzer Ν + 2 through this wedge shorting electrical conductors 17 and electrical conductors 14, usually located under the electrolyzer Ν + 1 (i.e. electrical conductors 14 connected to the cathode leads 12 passing through the bottom 7b of the housing 7 electrolyzer N + 1 when it is in place).

Можно также предусмотреть, чтобы закорачивающие электрические проводники 17 находились в контакте с электрическими проводниками 14, соединенными с катодными выводами 12 электролизера Ν, и находились на некотором расстоянии от электрических проводников 14, соединенных с катодными выводами 12 электролизера Ν+1, проходящими через днище 7а кожуха 7.It is also possible to provide for the shorting electrical conductors 17 to be in contact with the electrical conductors 14 connected to the cathode terminals 12 of the electrolyzer Ν, and located at some distance from the electrical conductors 14 connected to the cathode leads 12 of the electrolyzer Ν + 1 passing through the bottom 7a of the housing 7

Закорачивающие электрические проводники 17 могут быть выполнены из алюминия. Учитывая, что во время короткого замыкания ток электролиза ф может течь через них только время от времени (для работ по обслуживанию электролизера 2, т.е. с интервалами в несколько лет), их размеры могут быть рассчитаны на работу при максимально высокой допустимой плотности тока, что позволяет ограничить их массу.Shorting electrical conductors 17 can be made of aluminum. Considering that during a short circuit, the electrolysis current f can flow through them only from time to time (for servicing the electrolyzer 2, i.e. at intervals of several years), their dimensions can be calculated to work at the highest possible current density that allows you to limit their mass.

Наконец, следует отметить, что электрические проводники, образующие вторичные электрические цепи 5 и/или 6, предпочтительно могут быть выполнены из сверхпроводящего материала.Finally, it should be noted that the electrical conductors forming the secondary electrical circuits 5 and / or 6 can preferably be made of superconducting material.

Эти сверхпроводящие материалы могут содержать, например, В1§гСаСиО, УаБаСиО - материалы, известные из патентных заявок \УО 2008011184, И8 20090247412, или же другие материалы, известные своими сверхпроводящими свойствами.These superconducting materials may contain, for example, B1ggsaciO, UabaSiO — materials known from patent applications WCO 2008011184, I8 20090247412, or other materials known for their superconducting properties.

Сверхпроводящие материалы применяются для переноса тока без потерь или с малыми потерями на выделение тепла в результате эффекта Джоуля, так как их сопротивление является нулевым, если они поддерживаются при температуре ниже их критической температуры.Superconducting materials are used to transfer current without loss or with small losses on heat generation as a result of the Joule effect, since their resistance is zero if they are maintained at a temperature below their critical temperature.

В качестве примера сверхпроводящий кабель содержит сердечник из меди или алюминия, ленты или волокна из сверхпроводящего материала и криогенную оболочку.As an example, a superconducting cable contains a core of copper or aluminum, a tape or fiber of superconducting material, and a cryogenic envelope.

Криогенная оболочка может быть образована коробом, содержащим охлаждающую среду, например жидкий азот. Охлаждающая среда может поддерживать сверхпроводящие материалы при температуре ниже их критической температуры, например ниже 100 К (Кельвин), или составляющей от 4 до 80 К.The cryogenic envelope may be formed by a duct containing a cooling medium, for example, liquid nitrogen. The cooling medium can maintain superconducting materials at a temperature below their critical temperature, for example, below 100 K (Kelvin), or between 4 and 80 K.

Использование электрических проводников из сверхпроводящего материала для выполнения вторичных электрических цепей 5 и 6 особенно интересно из-за их длины порядка двух километров. Использование электрических проводников из сверхпроводящего материала требует меньшего напряженияThe use of electrical conductors of superconducting material to perform secondary electrical circuits 5 and 6 is particularly interesting because of their length of about two kilometers. The use of electrical conductors of superconducting material requires less voltage

- 6 029022- 6 029022

по сравнению с напряжением, необходимым для электрических проводников из алюминия или меди. Таким образом, можно снизить напряжение с 30 до 1 В. Это означает снижение энергопотребления примерно на 75-99% по сравнению с алюминиевыми электрическими проводниками. Кроме того, в результате снижаются расходы на энергоснабжающие подстанции 20 и 21 для вторичной электрической цепи 5 и вторичной электрической цепи 6 соответственно.compared to the voltage required for electrical conductors of aluminum or copper. Thus, it is possible to reduce the voltage from 30 to 1 V. This means a reduction in energy consumption by about 75-99% compared with aluminum electrical conductors. In addition, as a result, the costs of energy supplying substations 20 and 21 for the secondary electric circuit 5 and the secondary electric circuit 6, respectively, are reduced.

Электрические проводники вторичных электрических цепей 5 и 6 могут с выгодой проходить по меньшей мере дважды вдоль ряда Р электролизеров 2.The electrical conductors of the secondary electrical circuits 5 and 6 can advantageously pass at least twice along the row P of the electrolysis cells 2.

Действительно, малый объем, занимаемый электрическими проводниками из сверхпроводящего материала, по сравнению с электрическими проводниками из алюминия или меди (сечение до 150 раз меньшее, чем сечение медного электрического проводника при равной силе тока, и еще меньше по сравнению с алюминиевым электрическим проводником) облегчает реализацию нескольких последовательных витков в контурах, образованных вторичными электрическими цепями 5 и 6.Indeed, the small volume occupied by electrical conductors of superconducting material, compared with electrical conductors of aluminum or copper (cross-section up to 150 times smaller than the cross section of copper electrical conductor with equal current strength, and even smaller compared to aluminum electrical conductor) facilitates the implementation several consecutive turns in the circuits formed by the secondary electrical circuits 5 and 6.

Кроме того, электрический проводник одной цепи можно поместить внутрь единственной охлаждающей оболочки, независимо от числа витков, делаемых этим электрическим проводником. Таким образом, в данном месте оболочка может содержать несколько проходов одного и того же электрического проводника из сверхпроводящего материала.In addition, the electrical conductor of one circuit can be placed inside a single cooling sheath, regardless of the number of turns made by this electrical conductor. Thus, at a given location, the shell may contain several passes of the same electrical conductor of superconducting material.

То, что контур, образованный вторичными электрическими цепями 5 и 6, содержит несколько последовательных витков, позволяет уменьшить (в число раз, равное числу сделанных витков) силу электрического тока 12, 13, текущего соответственно через вторичную электрическую цепь 5 и вторичную электрическую цепь 6. Уменьшение величины этой силы тока позволяет снизить потери энергии в результате омического нагрева в местах сопряжений электрических проводников из сверхпроводящего материала и полюсов энергоснабжающих подстанций. Уменьшение полной силы тока при применении электрических проводников из сверхпроводящего материала позволяет уменьшить габариты энергоснабжающих подстанций 20 и 21. Например, энергоснабжающая подстанция 20 или 21 вторичной электрической цепи 5 или вторичной электрической цепи 6, содержащей электрические проводники из сверхпроводящего материала, может выдавать ток силой порядка от 5 до 40 кА. Таким образом, это позволяет применять оборудование, имеющееся в настоящее время в продаже и, следовательно, недорогое.The fact that the circuit formed by the secondary electric circuits 5 and 6 contains several consecutive turns allows reducing (by the number of times equal to the number of turns made) the strength of the electric current 1 2 , 1 3 flowing through the secondary electric circuit 5 and the secondary electric circuit, respectively. 6. Reducing the magnitude of this current makes it possible to reduce energy losses as a result of ohmic heating at the junctions of electrical conductors made of superconducting material and poles of power supply substations. Reducing the total current when using electrical conductors of superconducting material reduces the size of the power supply substations 20 and 21. For example, the power supply substation 20 or 21 of the secondary electrical circuit 5 or the secondary electrical circuit 6 containing electrical conductors of the superconducting material 5 to 40 kA. Thus, it allows the use of equipment currently available on the market and, therefore, inexpensive.

Следует отметить, что электрические проводники из сверхпроводящего материала можно разместить под электролизерами 2.It should be noted that electrical conductors of superconducting material can be placed under the electrolysis cells 2.

Таким образом, установка 1 получения алюминия электролизом по изобретению включает совокупность характеристик, комбинация которых способствует, в результате синергетического эффекта, снижению расходов на проектирование, возведение и эксплуатацию этой установки 1 получения алюминия электролизом и повышению ее производительности.Thus, installation 1 for producing aluminum by electrolysis according to the invention includes a set of characteristics, the combination of which contributes, as a result of a synergistic effect, to reducing the cost of designing, constructing and operating this installation 1 for producing aluminum by electrolysis and increasing its productivity.

Разумеется, изобретение никоим образом не ограничено описанными выше вариантами осуществления, эти варианты осуществления даны лишь в качестве примеров. Остаются возможными модификации, в частности, с точки зрения конструкции различных элементов или с точки зрения замены техническими эквивалентами, не выходящими за объем охраны изобретения.Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described above, these embodiments are given only as examples. Modifications remain possible, in particular, from the point of view of the design of various elements or from the point of view of replacing technical equivalents that are not beyond the scope of protection of the invention.

Claims (11)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Установка (1) получения алюминия электролизом, содержащая:1. Installation (1) of obtaining aluminum by electrolysis, containing: (ί) серию электролизеров (2), предназначенных для получения алюминия способом Холла-Эру, причем каждый электролизер (2) содержит по меньшей мере один анод (9), катод (8) и кожух (7), снабженный боковой стенкой (7а) и днищем (7Ь), причем каждый катод (8) имеет по меньшей мере один катодный вывод (12),(ί) a series of electrolyzers (2) designed to produce aluminum by the Hall-Eru method, each electrolysis cell (2) containing at least one anode (9), a cathode (8) and a casing (7) equipped with a side wall (7a) and a bottom (7b), each cathode (8) having at least one cathode terminal (12), (ίί) основную электрическую цепь (4), через которую течет ток электролиза (Σι), электрически соединяющую электролизеры (2) друг с другом, причем(ίί) the main electrical circuit (4) through which the electrolysis current (Σι) flows, electrically connecting the electrolyzers (2) to each other, and ток электролиза (Σι) течет сначала через первый электролизер (2) Ν, расположенный передним по ходу тока, а затем через электролизер (2) Ν+1, расположенный задним по ходу тока,the electrolysis current (Σι) flows first through the first electrolyzer (2) Ν, located forward in the course of the current, and then through the electrolyzer (2) + 1, located backward in the course of the current, основная электрическая цепь (4) содержит электрический проводник (14), соединенный с каждым катодным выводом (12) электролизера (2) Ν,the main electrical circuit (4) contains an electrical conductor (14) connected to each cathode terminal (12) of the electrolyzer (2), электрический проводник (14) соединен также по меньшей мере с одним анодом (9) электролизера (2) Ν+1, чтобы проводить ток электролиза (Σι) от электролизера (2) N к электролизеру (2) Ν+1,the electrical conductor (14) is also connected to at least one anode (9) of the electrolyzer (2) Ν + 1 in order to conduct the current of electrolysis (Σι) from the electrolyzer (2) N to the electrolyzer (2) + 1, отличающаяся тем, что установка (1) получения алюминия электролизом дополнительно содержитcharacterized in that the installation (1) for producing aluminum by electrolysis further comprises (ίίί) по меньшей мере одну вторичную электрическую цепь (5, 6), по которой течет электрический ток (Σ2, Σ3), чтобы компенсировать магнитное поле, создаваемое током электролиза (Σι),(ίίί) at least one secondary electrical circuit (5, 6) through which an electric current flows (Σ 2 , Σ 3 ) in order to compensate for the magnetic field created by the electrolysis current (Σι), и тем, что по меньшей мере один из катодных выводов (12) катода (8) электролизера (2) Ν проходит через днище (7Ь) кожуха (7),and the fact that at least one of the cathode leads (12) of the cathode (8) of the electrolyzer (2) Ν passes through the bottom (7b) of the casing (7), при этом каждый катод (8) дополнительно содержит по меньшей мере один катодный вывод (12), проходящий через заднюю по ходу тока боковую стенку (7а) кожуха (7),each cathode (8) additionally contains at least one cathode output (12) passing through the rear side wall (7a) of the casing (7) along the current path, причем при работе электролизеров (2) Ν и Ν+1 каждый электрический проводник (14), проходящий от каждого катодного вывода (12) электролизера (2) Ν в направлении электролизера (2) Ν+1, расположенmoreover, during the operation of electrolyzers (2) Ν and Ν + 1, each electrical conductor (14) extending from each cathode terminal (12) of the electrolyzer (2) Ν in the direction of the electrolyzer (2) + 1 is located - 7 029022- 7 029022 с возможностью протекания тока электролиза (Σι) только в направлении от переднего к заднему по ходу тока.with the possibility of the flow of electrolysis current (Σι) only in the direction from the front to the rear along the current path. 2. Установка (1) получения алюминия электролизом по п.1, отличающаяся тем, что электролизеры (2) выровнены по одной оси, и тем, что электрический проводник (14) проходит практически прямолинейно и практически параллельно оси выравнивания электролизеров (2).2. Installation (1) of obtaining aluminum by electrolysis according to claim 1, characterized in that the electrolysis cells (2) are aligned along one axis, and the fact that the electrical conductor (14) runs almost straight and almost parallel to the alignment axis of the electrolyzers (2). 3. Установка (1) получения алюминия электролизом по любому из пп.1, 2, отличающаяся тем, что каждый катодный вывод (12), проходящий через заднюю по ходу тока боковую стенку (7а) кожуха (7) электролизера (2) Ν, содержит металлический стержень, в частности, выполненный из стали, с медной вставкой или пластиной (16).3. Installation (1) of obtaining aluminum by electrolysis according to any one of claims 1, 2, characterized in that each cathode output (12) passing through the back side wall (7a) of the casing (7) of the electrolyzer (2) зад along the current path, contains a metal rod, in particular, made of steel, with a copper insert or plate (16). 4. Установка (1) получения алюминия электролизом по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что кожух (7) электролизера (2) N содержит несколько дуг (15), прикрепленных к боковой стенке (7а) и к днищу (7Ь) кожуха (7), причем электрические проводники (14), соединенные с каждым катодным выводом (12), проходящим через днище (7Ь) кожуха (7) электролизера (2) Ν, проходят между дугами (15).4. Installation (1) of obtaining aluminum by electrolysis according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the casing (7) of the electrolyzer (2) N contains several arcs (15) attached to the side wall (7a) and to the bottom (7b ) the casing (7), and the electrical conductors (14) connected to each cathode terminal (12) passing through the bottom (7b) of the casing (7) of the electrolyzer (2), pass between the arcs (15). 5. Установка (1) получения алюминия электролизом по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что электролизеры (2) содержат средства короткого замыкания.5. Installation (1) of obtaining aluminum by electrolysis according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the electrolytic cells (2) contain short circuit means. 6. Установка (1) получения алюминия электролизом по п.5, отличающаяся тем, что средства короткого замыкания электролизера (2) Ν+1 содержат по меньшей мере один закорачивающий электрический проводник (7), постоянно установленный между электролизером (2) N и электролизером (2) Ν+1, причем каждый закорачивающий электрический проводник (17) электрически соединен с одним из электрических проводников (14), соединенных с катодным выводом (12) электролизера (2), проходящим через днище (7Ь) кожуха (7) электролизера (2) Ν+1, и каждый закорачивающий электрический проводник (17) находится на небольшом расстоянии от одного из электрических проводников (14), соединенных с одним из катодных выводов (12) электролизера (2) Ν.6. Installation (1) of obtaining aluminum by electrolysis according to claim 5, characterized in that the short-circuit means of the electrolyzer (2) Ν + 1 contain at least one short-circuiting electrical conductor (7) permanently installed between the electrolyzer (2) N and the electrolyzer (2) Ν + 1, with each shorting electrical conductor (17) electrically connected to one of the electrical conductors (14) connected to the cathode terminal (12) of the electrolyzer (2) passing through the bottom (7b) of the casing (7) of the electrolyzer ( 2) Ν + 1, and each shorting electrical wire arrestor (17) is located at a short distance from one of the electrical conductors (14) connected with one of the cathode terminal (12) the cell (2) Ν. 7. Установка (1) получения алюминия электролизом по п.5, отличающаяся тем, что средства короткого замыкания электролизера (2) Ν+1 включают в себя по меньшей мере один закорачивающий электрический проводник (17), постоянно установленный между электролизером (2) Ν и электролизером (2) Ν+1, причем каждый закорачивающий электрический проводник (17) электрически соединен с одним из электрических проводников (14), соединенных с катодным выводом (12) электролизера (2), проходящим через днище (7Ь) кожуха (7) электролизера (2) Ν, и каждый закорачивающий электрический проводник (17) находится на небольшом расстоянии от одного из электрических проводников (14), соединенных с одним из катодных выводов (12) электролизера (2) Ν+1.7. Installation (1) of obtaining aluminum by electrolysis according to claim 5, characterized in that the short-circuit means of the electrolyzer (2) Ν + 1 include at least one short-circuiting electrical conductor (17) permanently installed between the electrolyzer (2) and the electrolyzer (2) Ν + 1, each shorting electrical conductor (17) being electrically connected to one of the electrical conductors (14) connected to the cathode terminal (12) of the electrolyzer (2) passing through the bottom (7b) of the casing (7) electrolyzer (2) Ν, and each shorting electrically This conductor (17) is located at a short distance from one of the electrical conductors (14) connected to one of the cathode leads (12) of the electrolyzer (2) + 1. 8. Установка (1) получения алюминия электролизом по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что упомянутая по меньшей мере одна вторичная электрическая цепь (5, 6) содержит электрические проводники, проложенные вдоль правой и/или левой стороны электролизеров (2) по меньшей мере одного ряда (Р, Р') электролизеров (2).8. Installation (1) of obtaining aluminum by electrolysis according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said at least one secondary electrical circuit (5, 6) contains electrical conductors running along the right and / or left side of the electrolyzers (2 ) at least one row (P, P ') of electrolyzers (2). 9. Установка (1) получения алюминия электролизом по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что упомянутая по меньшей мере одна вторичная электрическая цепь (5, 6) содержит электрические проводники, проходящие вдоль по меньшей мере одного ряда (Р, Р') электролизеров (2) под этими электролизерами (2).9. Installation (1) of obtaining aluminum by electrolysis according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said at least one secondary electrical circuit (5, 6) contains electrical conductors running along at least one row (P, P ') electrolyzers (2) under these electrolyzers (2). 10. Установка (1) получения алюминия электролизом по п.8 или 9, отличающаяся тем, что электрические проводники упомянутой по меньшей мере одной вторичной электрической цепи (5, 6) выполнены из сверхпроводящего материала.10. Installation (1) of obtaining aluminum by electrolysis according to claim 8 or 9, characterized in that the electrical conductors of said at least one secondary electrical circuit (5, 6) are made of superconducting material. 11. Установка (1) получения алюминия электролизом по п.10, отличающаяся тем, что электрический проводник упомянутой по меньшей мере одной вторичной электрической цепи (5, 6) проходит по меньшей мере дважды вдоль электролизеров (2) ряда или рядов (Р, Р').11. Installation (1) of obtaining aluminum by electrolysis under item 10, characterized in that the electrical conductor mentioned at least one secondary electric circuit (5, 6) runs at least twice along the electrolyzers (2) of a row or rows (P, P ').
EA201490257A 2011-07-12 2012-07-10 Aluminum smelter including cells having a cathode outlet through the base of the casing, and means for stabilizing the cells EA029022B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1102199A FR2977898A1 (en) 2011-07-12 2011-07-12 ALUMINERY COMPRISING CATHODIC EXIT TANKS THROUGH THE BOTTOM OF THE HOUSING AND TANK STABILIZATION MEANS
PCT/FR2012/000281 WO2013007892A2 (en) 2011-07-12 2012-07-10 Aluminum smelter including cells having a cathode outlet through the base of the casing, and a means for stabilizing the cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201490257A1 EA201490257A1 (en) 2014-04-30
EA029022B1 true EA029022B1 (en) 2018-01-31

Family

ID=46717873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490257A EA029022B1 (en) 2011-07-12 2012-07-10 Aluminum smelter including cells having a cathode outlet through the base of the casing, and means for stabilizing the cells

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20140138240A1 (en)
EP (1) EP2732074B1 (en)
CN (1) CN103649376B (en)
AR (1) AR087123A1 (en)
AU (1) AU2012282372A1 (en)
BR (1) BR112014000494A2 (en)
CA (1) CA2841297A1 (en)
DK (1) DK201370805A (en)
EA (1) EA029022B1 (en)
FR (1) FR2977898A1 (en)
IN (1) IN2014CN00885A (en)
NO (1) NO2732074T3 (en)
WO (1) WO2013007892A2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO347208B1 (en) * 2012-11-13 2023-07-03 Obshchestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu Obedinennaya Kompaniya Rusal Inzhenerno Tekh Tsenter Lining for an aluminum electrolyzer having inert anodes
FR3009564A1 (en) * 2013-08-09 2015-02-13 Rio Tinto Alcan Int Ltd ALUMINUM COMPRISING AN ELECTRIC COMPENSATION CIRCUIT
MY183698A (en) * 2015-02-09 2021-03-08 Rio Tinto Alcan Int Ltd Aluminium smelter and method to compensate for a magnetic field created by the circulation of the electrolysis current of said aluminium smelter
WO2016130014A1 (en) * 2015-02-13 2016-08-18 Norsk Hydro Asa An anode for use in an electrolysis process for production of aluminium in cells of hall-heroult type, and a method for making same
GB2548830A (en) * 2016-03-29 2017-10-04 Dubai Aluminium Pjsc Cathode block with copper-aluminium insert for electrolytic cell suitable for the Hall-Héroult process
RU2678624C1 (en) * 2017-12-29 2019-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Modular busbar for series of aluminum electrolysis cells
NO20180369A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-16 Norsk Hydro As Cathode elements for a Hall-Héroult cell for aluminium production and a cell of this type having such elements installed

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2469475A1 (en) * 1979-11-07 1981-05-22 Pechiney Aluminium METHOD AND DEVICE FOR THE REMOVAL OF MAGNETIC DISTURBANCES IN VERY HIGH-INTENSITY ELECTROLYSING Cuvettes Placed Through Them
US5683559A (en) * 1994-09-08 1997-11-04 Moltech Invent S.A. Cell for aluminium electrowinning employing a cathode cell bottom made of carbon blocks which have parallel channels therein
WO1998053120A1 (en) * 1997-05-23 1998-11-26 Moltech Invent S.A. Aluminium production cell and cathode
FR2868436A1 (en) * 2004-04-02 2005-10-07 Aluminium Pechiney Soc Par Act SERIES OF ELECTROLYSIS CELLS FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUM COMPRISING MEANS FOR BALANCING THE MAGNETIC FIELDS AT THE END OF THE FILE
WO2006033578A1 (en) * 2004-09-23 2006-03-30 Norsk Hydro Asa A method for electrical connection and magnetic compensation of aluminium reduction cells, and a system for same
US20080041718A1 (en) * 2006-04-18 2008-02-21 Pingin Vitaliy V Device for compensation of magnetic field induced by a neighboring row of high-power reduction cells connected in series
WO2008033034A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Norsk Hydro Asa Electrolysis cell and method for operating the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5216843B2 (en) * 1973-10-26 1977-05-12
FR2333060A1 (en) * 1975-11-28 1977-06-24 Pechiney Aluminium METHOD AND DEVICE FOR COMPENSATION OF THE MAGNETIC FIELDS OF NEAR WIRES OF IGNEE ELECTROLYSIS TANKS PLACED THROUGH
FR2583069B1 (en) * 1985-06-05 1987-07-31 Pechiney Aluminium CONNECTION DEVICE BETWEEN VERY HIGH INTENSITY ELECTROLYSIS TANKS FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUM, INCLUDING A SUPPLY CIRCUIT AND AN INDEPENDENT MAGNETIC FIELD CORRECTION CIRCUIT
NO164787C (en) * 1988-05-11 1990-11-14 Norsk Hydro As DEVICE FOR COMPENSATION OF DAMAGING MAGNETIC EFFECT FROM LIKE RIGHT FIELD AND ENDFIELD ON TRANSFERRED ELECTROLYE OVEN IN MOLDING ELECTROLYTIC PRODUCTS OF ALUMINUM.
KR20120040757A (en) 2006-07-21 2012-04-27 아메리칸 수퍼컨덕터 코포레이션 High-current, compact flexible conductors containing high temperature superconducting tapes
EP1927679B1 (en) * 2006-11-22 2017-01-11 Rio Tinto Alcan International Limited Electrolysis cell for the production of aluminium comprising means to reduce the voltage drop
US8478374B2 (en) 2008-03-28 2013-07-02 American Superconductor Corporation Superconducting cable assembly and method of assembly

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2469475A1 (en) * 1979-11-07 1981-05-22 Pechiney Aluminium METHOD AND DEVICE FOR THE REMOVAL OF MAGNETIC DISTURBANCES IN VERY HIGH-INTENSITY ELECTROLYSING Cuvettes Placed Through Them
US5683559A (en) * 1994-09-08 1997-11-04 Moltech Invent S.A. Cell for aluminium electrowinning employing a cathode cell bottom made of carbon blocks which have parallel channels therein
WO1998053120A1 (en) * 1997-05-23 1998-11-26 Moltech Invent S.A. Aluminium production cell and cathode
FR2868436A1 (en) * 2004-04-02 2005-10-07 Aluminium Pechiney Soc Par Act SERIES OF ELECTROLYSIS CELLS FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUM COMPRISING MEANS FOR BALANCING THE MAGNETIC FIELDS AT THE END OF THE FILE
WO2006033578A1 (en) * 2004-09-23 2006-03-30 Norsk Hydro Asa A method for electrical connection and magnetic compensation of aluminium reduction cells, and a system for same
US20080041718A1 (en) * 2006-04-18 2008-02-21 Pingin Vitaliy V Device for compensation of magnetic field induced by a neighboring row of high-power reduction cells connected in series
WO2008033034A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Norsk Hydro Asa Electrolysis cell and method for operating the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP2732074A2 (en) 2014-05-21
CA2841297A1 (en) 2013-01-17
AU2012282372A1 (en) 2014-01-30
DK201370805A (en) 2013-12-20
IN2014CN00885A (en) 2015-04-03
EA201490257A1 (en) 2014-04-30
NZ619720A (en) 2014-09-26
AR087123A1 (en) 2014-02-12
NO2732074T3 (en) 2018-04-28
US20140138240A1 (en) 2014-05-22
CN103649376B (en) 2016-05-04
WO2013007892A3 (en) 2013-03-28
CN103649376A (en) 2014-03-19
EP2732074B1 (en) 2017-11-29
BR112014000494A2 (en) 2017-02-21
FR2977898A1 (en) 2013-01-18
WO2013007892A2 (en) 2013-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA029022B1 (en) Aluminum smelter including cells having a cathode outlet through the base of the casing, and means for stabilizing the cells
CA2792415C (en) Cathode structure, aluminum electrolysis cell, and method for lowering horizontal current in aluminum liquid
RU2449058C2 (en) Electrolyser for aluminium production provided with voltage drop decreasing means
CA2581092C (en) A method for electrical connection and magnetic compensation of aluminium reduction cells, and a system for same
WO2007004075A2 (en) Module busbar arrangement for powerful aluminum electrolytic cells
HU212070B (en) Arrangement for diminishing effect of magnetic field intensity produced by the electrolyzing current with aluminium production
RU2018140052A (en) ELECTROLYSIS INSTALLATION FOR PRODUCING ALUMINUM CONTAINING ELECTRICAL CONDUCTORS FROM SUPERCONDUCTING MATERIAL
CA2834290C (en) Method for uniforming distribution of current in aluminum liquid in an aluminum electrolytic tank
EA014744B1 (en) Electrolysis cell for production of aluminium
US4425200A (en) Method and apparatus for stabilizing aluminum metal layers in aluminum electrolytic cells
WO2013040856A1 (en) Cathode structure for reducing horizontal current in molten aluminum
KR850003912A (en) Electrolytic Device for Aluminum Production
EA030271B1 (en) Aluminium smelter comprising a compensating electric circuit
HU191178B (en) Process and equipment for elimination of magnetical disturbing arising in the electrolitical cell-line by heating or firing electrolisis
CN201530870U (en) Aluminum electrolysis cell cathode conductive structure
US2999801A (en) Apparatus for supplying current to high amperage electrolytic cells
RU2548352C2 (en) Bus arrangement of lengthways located aluminium electrolysers
US2761830A (en) Wiring arrangement for a series of electrolytic cells
NZ619720B2 (en) Aluminium smelter including cells having a cathode outlet through the base of the casing, and a means for stabilizing the cells
RU2164557C2 (en) Busbars system of aluminium cell
EA016404B1 (en) Improvements relating to electrolysis cells connected in series and a method for operation of same
CN108396334A (en) A kind of cathode structure of aluminium cell for reducing aluminum liquid horizontal electric current
WO2017051317A1 (en) Cathode busbar system for electrolytic cells arranged side by side in series
RU2237752C1 (en) Compensating unit
RU2281989C2 (en) Aluminum electrolyzer bus arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU