NO164787B - Anordning for kompensering av skadelig magnetisk paavirkning fra likeretterfelt og endefelt paa tverrstilte elektrolyseovner i anlegg for smelteelektrolytisk fremstilling av aluminium. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en anordning for kompensering av skadelig magnetisk påvirkning på de fire endeovnene i to rekker av tverrstilte elektrolyseovner, i anlegg for smelte-elektrolytisk fremstilling av aluminium. Ved smelteelektrolytisk fremstilling av aluminium, er det av stor betydning for produksjonens økonomi at de store elektriske energi-mengder som forbrukes ikke er opphav til unødig tap, slik at produksjonsutbyttet blir redusert. Det er videre av stor betydning at de ulike deler av skinnesystemet, som fører strøm fra likeretter til første elektrolyse ovn, fra siste ovn i en rekke, og til første ovn i naborekken, og fra siste ovn tilbake til likeretter, er hensiktsmessig utformet, slik at de fire endeovnene får omtrent samme elektromagnetiske forhold som resten av elektrolyseovnene.

Det er vanlig ved smelte-elektrolytisk fremstilling av aluminium, å plassere ovnene etter hverandre, slik at det dannes to eller flere ovnsrekker.

Det er en fordel å arrangere ovnene i to eller et større like antall ovnsrekker, der særskilte ledere for tilbakeføring av strømmen dermed blir unngått. Strømretningen i to naborekker vil ha motsatt fortegn.

Et alvorlig problem ved slike smelteelektrolytiske prosesser, som idag benytter seg av strømstyrker fra 200 til 300 kA, består i at ovnsrekkene har en betydelig magnetisk innvirkn-ing på hverandre, slik at det smeltede metall, som danner katoden i bunnen av hver ovn, blir utsatt for elektromagnetiske krefter, som følge av de elektriske strømmer, som flyter gjennom metallet. Avstanden mellom to ovnsrekker, som består av store tverrstilte ovner, er imidlertid vanligvis så stor at naborekken i praksis bare påvirker den loddrette feltvektor. For å kompensere for den uønskede eller skjeve feltvektor, som skyldes naborekken, føres normalt mer strøm rundt eller under den kortenden på tverrstilte elektrolyseovner som vender mot naborekken, enn i den andre enden av ovnene.

Endeovnene i hver ovnsrekke er spesielt utsatt, fordi de i tillegg til påvirkning fra naborekken, også påvirkes av de skinnene som i den ene enden av hallen fører strøm tilbake til likeretter (likeretterfelt), og i den andre enden fører strøm fra den ene rekken til den andre rekken (endefelt). Denne påvirkningen kan redusreres ved å øke avstanden mellom likeretter og elektrolysehall, og ved å øke avstanden fra siste ovn i rekken til tverrskinnene som fører strøm over til naborekken. Dette er imidlertid en kostbar metode, som gir unødvendig lange strømveier, og som krever mye plass.

Det har vært et formål med foreliggende oppfinnelse å oppnå full kompensasjon for magnetisk påvirkning fra likeretterfelt og endefelt for endeovnene på tverrstilte elektrolyseovner, samtidig som det har vært et formål å redusere installasjons-omkostningene ved å redusere forbruket av strømskinner (redusere lengden av tilførselsstrømskinner) og å spare plass ved å redusere avstanden mellom likeretter og ovnsrekkenes ene ende og mellom tverrskinnene og ovnsrekkenes andre ende.

Dette er i henhold til oppfinnelsen oppnådd ved at den elektriske strømmen føres i tre eller flere tilførselsskinner som er anordnet usymmetrisk i forhold til ovnsrekkenes senterakse via en fordelingsskinne på hver endeovn, på en slik måte at det dannes en netto elektrisk strøm i fordelingsskinnen, som gir kompensasjon for magnetisk påvirkning fra likeretter- og endefelt, som angitt i den karakteriserende delen av vedhef-tede krav.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i det følgende, under henvisning til tegningen, som viser et eksempel på et ovns-arrangement, med en anordning ifølge oppfinnelsen. Det er her underforstått at ovnene er kompensert med hensyn til påvirkning fra naborekken med en kjent metode, og at oppfinnelsen bare gjelder de fire endeovnene som er vist på figuren.

Elektrisk strøm fra likeretter, L, føres i 3 eller flere tilførselskinner, T, fram til første endeovn i rekke 1, og forbindes på en usymmetrisk måte til en fordelingsskinne, A, med 4 eller flere stigeledere, S, som er symmetrisk plassert i forhold til ovnen. Dette arrangement vil gi en netto elektrisk strøm i fordelingsskinnen fra høyre mot venstre, og denne strømmen er det som gir nødvendig ekstra kompensasjon for første endeovn. Elektrolysestrømmen går deretter på normal og kjent måte fra ovn til ovn, og frem til siste ovn i ovnsrekken.

Elektrisk strøm fra denne ovnen føres fram til en fordelingsskinne, B. Fra denne skinnen føres strømmen via 3 eller flere skinner, T, som er usymmetrisk plassert i forhold til midtpunktet av fordelingsskinnen, til første ovn i naborekken, 2, sett i strømretningen. Dette arrangement gir en netto strøm fra venstre mot høyre i fordelingsskinnen, og denne strømmen er det som gir nødvendig ekstra kompensasjon for denne ende-ovnen.

Den elektriske strømmen føres usymmetrisk inn på en fordelingsskinne, C, på første ovn i rekke 2, og strømmen går deretter på normal og kjent måte fra ovn til ovn, til siste ovn i rekke 2, sett i strømretningen. Strøm fra denne ovnen føres fram til en fordelingsskinne, D. Fra denne skinnen føres strømmen via 3 eller flere skinner, T, som er usymmetrisk plassert i forhold til midtpunktet av fordelingsskinnen, tilbake til likeretter, som vist på figuren.

Det vil være klart at dimensjonering av fordelingsskinner, stigeledere og dimensjonering og plassering av tilførsels-skinner i likeretterfelt og endefelt, vil bestemme strøm-styrke i fordelingsskinner, og graden av kompensasjon for endeovnene. Den rent praktiske utførelse vil kunne følge vanlig konstruksjonspraksis, under hensyntagen til de mange faktorene og forhold som er av betydning i forbindelse med slike anlegg, og de store elektriske strømmene og kraftige magnetfelt som der forekommer. Vanligvis er det bare endeovnene, i anlegg med høye strømstyrker på mer enn 2 00 kA, som trenger slik ekstra kompensasjon.

Claims (1)

1. Anordning for kompensering av skadelig magnetisk påvirkning fra likeretterfelt og endefelt på tverrstilte elektrolyseovner, i anlegg for smelteelektrolytisk framstilling av aluminium, hvor elektrolyseovnene er plassert i minst to rekker (1) og (2), karakterisert ved at den elektriske strømmen føres til eller fra en endeovn i tre eller flere tilførselsskinner (T) som er anordnet usymmetrisk i forhold til ovnsrekkenes senterakse via en fordelingsskinne (A,B,C,D) på hver endeovn, på en slik måte at det dannes en netto elektrisk strøm i fordelingsskinnen, som gir kompensasjon for magnetisk påvirkning fra likeretter- og endefelt.