RU2281989C2 - Aluminum electrolyzer bus arrangement - Google Patents

Aluminum electrolyzer bus arrangement Download PDF

Info

Publication number
RU2281989C2
RU2281989C2 RU2003132221/02A RU2003132221A RU2281989C2 RU 2281989 C2 RU2281989 C2 RU 2281989C2 RU 2003132221/02 A RU2003132221/02 A RU 2003132221/02A RU 2003132221 A RU2003132221 A RU 2003132221A RU 2281989 C2 RU2281989 C2 RU 2281989C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode
electrolyzer
anode
risers
buses
Prior art date
Application number
RU2003132221/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003132221A (en
Inventor
В чеслав Васильевич Веселков (RU)
Вячеслав Васильевич Веселков
Борис Иванович Аюшин (RU)
Борис Иванович Аюшин
Олег Михайлович Сапожников (RU)
Олег Михайлович Сапожников
Леонид Викторович Рагозин (RU)
Леонид Викторович Рагозин
Александр Алексеевич Ефимов (RU)
Александр Алексеевич Ефимов
Юрий Васильевич Шемет (RU)
Юрий Васильевич Шемет
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленнности" (ОАО "СибВАМИ")
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 Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленнности" (ОАО "СибВАМИ") filed Critical Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленнности" (ОАО "СибВАМИ")
Priority to RU2003132221/02A priority Critical patent/RU2281989C2/en
Publication of RU2003132221A publication Critical patent/RU2003132221A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2281989C2 publication Critical patent/RU2281989C2/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: electrolytic production of aluminum; arrangement of electrolyzer buses.
SUBSTANCE: bus arrangement of aluminum electrolyzer at longitudinal position of electrolyzers in body has cathode rods connected with cathode bus stacks located on longitudinal sides of electrolyzer; each of them consists of at least one cathode bus, input and output anode risers connected with cathode bus stacks by means of connecting buses and with anode buses by means of transmitting buses. Anode buses are provided with jumpers at input and output and with additional jumper. To obtain the required current load on anode mass of subsequent electrolyzer, current load supply electric circuits have differentiated electric resistance. Bus arrangement may be made of four risers: two input risers are located at input end face of electrolyzer in projection of its cathode arrangement and two output risers are located on logitudinal sides at distance from central transversal axis of electrolyzer equal to 0.05-0.16 of electrolyzer length; bus arrangement is made at the following distribution of current load among risers, %: LH input riser, 15-35; RH input riser, 10-40; LH output riser, 15-35 and RH output riser, 10-40.
EFFECT: optimization of electromagnetic characteristics of process, optimization of metal and electrolyte circulating rate; improved parameters of process.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, к электролитическому производству алюминия и может быть использовано при монтаже ошиновки электролизера.The invention relates to ferrous metallurgy, to the electrolytic production of aluminum and can be used in the installation of busbars of the electrolyzer.

Значительное влияние на магнитогидродинамические и энергетические характеристики алюминиевого электролизера оказывают электромагнитные силы, воздействующие на катодный металл, что приводит к перекосам и волнению расплава, дестабилизации технологического режима и снижению технико-экономических показателей процесса электролиза.A significant effect on the magnetohydrodynamic and energy characteristics of an aluminum electrolyzer is exerted by electromagnetic forces acting on the cathode metal, which leads to distortions and agitation of the melt, destabilization of the technological regime and a decrease in the technical and economic parameters of the electrolysis process.

Важным фактором, снижающим отрицательное воздействие электромагнитных сил, является эффективное токораспределение, как по анодному массиву, так и по катодному устройству.An important factor that reduces the negative impact of electromagnetic forces is the effective current distribution, both in the anode array and in the cathode device.

Эти задачи решаются:These tasks are solved:

- дифференцированным отводом тока от катодного устройства;- differential current drain from the cathode device;

- дифференцированным распределением токовой нагрузки по анодным шинам, переброской токовой нагрузки по катодным ошиновкам;- differentiated distribution of the current load on the anode buses, transfer of the current load on the cathode busbars;

- смещением токоподводящих элементов ошиновки (анодные стояки, разноуровневая катодная ошиновка, поперечные шины на катодной и анодной ошиновке).- offset busbar busbar elements (anode risers, multilevel cathode busbar, transverse busbars on the cathode and anode busbar).

Известен способ ошиновки алюминиевых электролизеров с двусторонним токоподводом к аноду при двухрядном продольном расположении электролизеров в корпусе, в котором сечение обводного пакета на ближней к соседнему ряду стороне электролизера выполняют большим и подключают к нему большее количество катодных стержней, чем к обводному пакету противоположной стороны электролизера.A known method for busbar aluminum electrolyzers with two-sided current supply to the anode with a two-row longitudinal arrangement of electrolyzers in the housing, in which the cross section of the bypass package on the side of the electrolyzer closest to the adjacent row, is made larger and more cathode rods are connected to it than to the bypass package of the opposite side of the electrolyzer.

При этом распределение тока по стоякам следующее: входной левый (по ходу тока) стояк - 30-32%, входной правый 36-38%, выходной левый 20-18%, выходной правый 12-14%. Катодные и обводные шины на ближней к соседнему ряду стороне электролизера по высоте располагаются выше на 30-50 см, чем с противоположной стороны, т.е. ближе к слою расплавленного металла. (А.с. СССР №356312, C 22 d 3/12, 1972 г. [1]).The current distribution along the risers is as follows: input left (along the current) riser - 30-32%, input right 36-38%, output left 20-18%, output right 12-14%. The cathode and bypass buses on the side of the cell closest to the adjacent row are 30-50 cm higher in height than on the opposite side, i.e. closer to the layer of molten metal. (USSR AS No. 356312, C 22 d 3/12, 1972 [1]).

Использование известного решения позволяет уменьшить перекос зеркала металла, но не устраняет отрицательного влияния поперечной составляющей магнитной индукции (циркуляция расплава).Using the known solution allows to reduce the distortion of the metal mirror, but does not eliminate the negative influence of the transverse component of magnetic induction (melt circulation).

Известна ошиновка электролизеров для получения алюминия при продольном двухрядном расположении их в корпусе, содержащая анодные шины, стояки, пакеты катодных шин групп стержней, из которых ближние к входному торцу катодного устройства соединены со стояками, расположенными у входного торца, а остальные - со стояками, расположенными вдоль бортов катодного кожуха последующего электролизера, анодные стояки соединены с анодной шиной в точках, соответствующих 1/3 и 2/3 ее длины, в которой пакеты катодных шин на стороне, дальней от соседнего ряда электролизеров, установлены ниже пакетов катодных шин на противоположной стороне электролизера на 1,1-2,7 м, при этом к выходному торцу анодной шины, расположенной на стороне, ближней к соседнему ряду электролизеров, подсоединено 17,6-20,6% всех катодных стержней предыдущего электролизера, а отношение количества катодных стержней, подключенных к входному торцу анодной шины, расположенной на стороне, дальней от соседнего ряда электролизеров, к количеству катодных стержней, подключенных к входному торцу анодной шины, расположенной на противоположной стороне электролизера, составляет 1,14-1,7:1 (Патент РФ №2004630, С 25 С 3/16, 1993 г., [2]).The busbar of electrolyzers for producing aluminum is known for a longitudinal two-row arrangement of them in the housing, containing anode buses, risers, packages of cathode buses of groups of rods, of which the closest to the input end of the cathode device are connected to the risers located at the input end, and the rest to the risers located along the sides of the cathode casing of the subsequent electrolyzer, the anode risers are connected to the anode bus at points corresponding to 1/3 and 2/3 of its length, in which the cathode bus packets are on the side farthest from the adjacent row electrolyzers are installed below the packages of cathode buses on the opposite side of the cell by 1.1-2.7 m, while to the output end of the anode bus located on the side closest to the adjacent row of electrolyzers connected 17.6-20.6% of all cathode rods of the previous cell, and the ratio of the number of cathode rods connected to the input end of the anode bus located on the side farthest from the neighboring row of electrolysis cells to the number of cathode rods connected to the input end of the anode bus located on the opposite side ozhnoy side of the cell is 1,14-1,7: 1 (RF Patent №2004630, C 25 C 3/16, 1993, at [2]).

Использование этой ошиновки позволяет снизить скорости циркуляции расплава за счет снижения величины вертикальной составляющей магнитного поля, но не обеспечивает в полной мере эффективного токораспределения, ошиновка громоздка, сложна в монтаже, значительное количество контактных узлов приведет к значительным непроизводительным токовым потерям, а выносные анодные стояки затруднят обслуживание электролизера.Using this busbar allows melt circulation rates to be reduced by reducing the vertical component of the magnetic field, but does not fully ensure efficient current distribution, the busbar is cumbersome, difficult to install, a significant number of contact nodes will lead to significant unproductive current losses, and remote anode risers will make maintenance difficult electrolyzer.

Известна ошиновка алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом и верхним двухсторонним подводом тока к аноду при двухрядном продольном расположении электролизеров в корпусе, содержащая катодную ошиновку, штыри, шины и стояки анодной ошиновки, которая снабжена перемычками, соединяющими анодные шины на входе и выходе электролизера, установленными между соединением анодных шин с анодными стояками и местом установки крайних торцевых анодных штырей, причем, каждая перемычка может быть выполнена в виде двух Г-образных алюминиевых шин, соединенных, например, электродуговой сваркой. (Патент РФ №2169797, С 25 С 3/16, 2001 г, [3]).The busbar of an aluminum electrolyzer with a self-baking anode and an upper two-sided current supply to the anode is known for a two-row longitudinal arrangement of electrolyzers in a housing, comprising a cathodic busbar, pins, busbars and risers of the anode busbar, which is equipped with jumpers connecting the anode buses at the input and output of the cell anode rails with anode risers and a mounting location for the extreme end anode pins, moreover, each jumper can be made in the form of two L-shaped aluminum tires connected, for example, by electric arc welding. (RF patent No. 2169797, C 25 C 3/16, 2001, [3]).

По технической сущности, наличию сходных признаков данное решение принято в качестве ближайшего аналога.By technical nature, the presence of similar features, this decision was made as the closest analogue.

Использование известной ошиновки позволяет достигать равномерного токораспределения по электролизеру, но не устраняет в полной мере отрицательного влияния электромагнитных сил, что ведет к дестабилизации технологического режима и к снижению выхода по току.The use of the well-known busbar makes it possible to achieve uniform current distribution over the electrolyzer, but does not completely eliminate the negative influence of electromagnetic forces, which leads to the destabilization of the technological regime and to a decrease in current efficiency.

Задача изобретения - повышение технико-экономических показателей работы электролизера.The objective of the invention is to increase the technical and economic indicators of the electrolyzer.

Техническим результатом является снижение влияния электромагнитных сил на расплав, стабилизация технологического режима, повышение равномерности токораспределения, снижение токовых потерь.The technical result is to reduce the influence of electromagnetic forces on the melt, stabilize the technological regime, increase the uniformity of current distribution, and reduce current losses.

Технический результат достигается тем, что в ошиновке алюминиевого электролизера, содержащей катодные стержни, соединенные с пакетами катодных шин, анодные стояки, соединенные передающими шинами с пакетами катодных шин, анодные шины, снабженные перемычками и соединенные с анодными стояками, все катодные стержни по каждой продольной стороне электролизера соединены с пакетом катодных шин, состоящим, по крайней мере, из одной катодной шины, а участки электрических цепей для подачи токовой нагрузки на анодные шины, состоящие из участков пакетов катодных шин, передающих шин, анодных стояков, выполнены с дифференцированным электрическим сопротивлением, обеспечивающим заданную токовую нагрузку, причем, ошиновка может быть выполнена четырехстоячной, при продольном расположении электролизеров в корпусе, два входных стояка расположены у входного торца электролизера в проекции его катодного устройства, два выходных стояка расположены на продольных сторонах на расстоянии от центральной поперечной оси электролизера, составляющем 0,05-0,16 длины электролизера и ошиновка выполнена с распределением токовой нагрузки по стоякам,%:The technical result is achieved by the fact that in the busbar of an aluminum electrolyzer containing cathode rods connected to packages of cathode buses, anode risers connected by transmission buses to packages of cathode buses, anode buses equipped with jumpers and connected to anode risers, all cathode rods on each longitudinal side the electrolyzer is connected to a package of cathode buses, consisting of at least one cathode bus, and sections of electrical circuits for supplying a current load to the anode buses, consisting of sections of pa cathode busbars, transmission buses, anode risers, are made with differentiated electrical resistance, providing a given current load, and the busbar can be bushed four-way, with the electrolysers in a longitudinal arrangement, two input risers are located at the input end of the electrolyzer in the projection of its cathode device, two output risers are located on the longitudinal sides at a distance from the Central transverse axis of the cell, comprising 0.05-0.16 of the length of the cell and the busbar is made with the distribution of the current load on the risers,%:

левый входнойleft input 23-2723-27 правый входнойright input 28-3228-32 левый выходнойleft output 24-2624-26 правый выходнойright day off 18-20.18-20.

Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем.The technical essence of the proposed solution is as follows.

В известных решениях по ошиновке алюминиевого электролизера задачи эффективной передачи и распределения токовой нагрузки решаются формированием дифференцированных катодных пакетов из групп катодных стержней, переброской и перераспределением токовой нагрузки по катодной и анодной ошиновке.In the well-known solutions for the aluminum electrolyzer busbar, the problems of efficient transmission and distribution of the current load are solved by the formation of differentiated cathode packets from groups of cathode rods, transfer and redistribution of the current load along the cathode and anode busbar.

Основные недостатки известных решений:The main disadvantages of the known solutions:

- при формировании катодных пакетов из групп катодных стержней не учитываются токовые нагрузки на каждый катодный стержень, а они могут быть различными (дефекты монтажа катодного устройства, локальные разрушения подины), что ведет заведомо к отклонениям от оптимального режима токораспределения;- when forming cathode packets from groups of cathode rods, the current loads on each cathode rod are not taken into account, but they can be different (installation defects of the cathode device, local destruction of the hearth), which obviously leads to deviations from the optimal current distribution mode;

- известные ошиновки, как правило, достаточно громоздки, что усложняет их монтаж, значительно количество контактных узлов, повышающих токовые потери;- known busbars are usually quite bulky, which complicates their installation, significantly the number of contact nodes that increase current losses;

- значительна металлоемкость известных ошиновок;- significant metal consumption of known busbars;

- обводные катодные шины усложняют монтаж и увеличивают количество контактных соединений, а следовательно, повышаются токовые потери;- bypass cathode buses complicate installation and increase the number of contact connections, and therefore, current losses increase;

- не в полной мере учитывается электрическое сопротивление элементов цепей, передающих токовую нагрузку.- not fully takes into account the electrical resistance of the circuit elements that transmit the current load.

В предлагаемом техническом решении снятие токовой нагрузки с катодного устройства предыдущего электролизера соединением всех катодных стержней каждой продольной стороны электролизера с одной катодной шиной сглаживает неравномерность токовых нагрузок по катодным стержням (группам катодных стержней, а соединение передающих шин с катодными шинами в определенных точках позволяет более точно формировать передаваемую заданную токовую нагрузку. Выполнение элементов электрической цепи для передачи токовой нагрузки на последующий электролизер с дифференцированным электрическим сопротивлением также направлено на точное достижение заданной токовой нагрузки.In the proposed technical solution, the removal of the current load from the cathode device of the previous electrolyzer by connecting all the cathode rods of each longitudinal side of the electrolyzer with one cathode bus smoothes out the unevenness of the current loads on the cathode rods (groups of cathode rods, and the connection of the transfer buses to the cathode buses at certain points allows more accurate formation transmitting a given current load.Performance of electric circuit elements for transferring the current load to the subsequent electric olizer differentiated electrical resistance is also directed to the achievement of a predetermined current ampacity.

Необходимая величина электросопротивления элементов цепи, обеспечивающая заданную токовую нагрузку, может быть достигнута выполнением элементов различного сечения, длины. Электрическое сопротивление цепей для передачи токовой нагрузки контролируется инструментально.The required value of the electrical resistance of the circuit elements, providing a given current load, can be achieved by performing elements of different sections, lengths. The electrical resistance of the circuits for the transfer of current load is controlled instrumentally.

Использование предлагаемого решения позволит оптимизировать электромагнитные характеристики процесса, оптимизировать скорости циркуляции металла и электролита, снизить падение напряжения в ошиновке, и, в конечном итоге, повысить технико-экономические показатели процесса.Using the proposed solution will optimize the electromagnetic characteristics of the process, optimize the circulation speed of the metal and electrolyte, reduce the voltage drop in the busbar, and, ultimately, increase the technical and economic performance of the process.

От ближайшего аналога предлагаемое техническое решение отличается тем, что:The proposed technical solution differs from the closest analogue in that:

- все катодные стержни по продольной стороне электролизера соединены с одним катодным пакетом, который выполнен из одной или нескольких катодных шин;- all cathode rods along the longitudinal side of the electrolyzer are connected to one cathode package, which is made of one or more cathode buses;

- электрические цепи (участки электрических цепей) для подачи токовой нагрузки на анодные шины, состоящие из участков пакетов катодных шин, передающих шин, анодных стояков, выполнены с дифференцированным электрическим сопротивлением.- electrical circuits (sections of electrical circuits) for supplying a current load to the anode buses, consisting of sections of cathode bus packets, transmission buses, anode risers, are made with differentiated electrical resistance.

Наличие в предлагаемом решении отличительных от ближайшего аналога признаков позволяет сделать вывод о его соответствии критерию патентоспособности "новизна".The presence in the proposed solution of distinctive features from the closest analogue allows us to conclude that it meets the patentability criterion of "novelty."

Сравнительный анализ предлагаемого решения с ближайшим аналогом и другими известными решениями в данной области показал следующее:A comparative analysis of the proposed solution with the closest analogue and other known solutions in this field showed the following:

- известен способ ошиновки алюминиевых электролизеров, в котором дифференцированное токораспределение достигается выполнением сечения обводного пакета на ближней к соседнему ряду стороне электролизера большим и подключением к нему большего количества катодных стержней, чем к обводному пакету противоположной стороны электролизера [1];- there is a known method for trimming aluminum electrolytic cells, in which differentiated current distribution is achieved by making the cross section of the bypass package on the side of the electrolyzer closest to the adjacent row larger and connecting more cathode rods to it than to the bypass package of the opposite side of the electrolyzer [1];

- известна ошиновка электролизеров для получения алюминия при продольном двухрядном расположении их в корпусе, в котором анодные стояки, расположенные вдоль бортов катодного кожуха последующего электролизера соединены с анодной шиной в точках, соответствующих 1/3 и 2/3 ее длины, и отношение количества катодных стержней, подключенных к входному торцу анодной шины, расположенной на стороне, дальней от соседнего ряда электролизеров, к количеству катодных стержней, подключенных к входному торцу анодной шины, расположенной на противоположной стороне электролизера составляет 1,14-1,7:1 [2];- the busbar of electrolyzers for producing aluminum is known with a longitudinal two-row arrangement in the casing, in which the anode risers located along the sides of the cathode casing of the subsequent electrolyzer are connected to the anode bus at points corresponding to 1/3 and 2/3 of its length, and the ratio of the number of cathode rods connected to the input end of the anode bus located on the side farthest from the adjacent row of electrolyzers to the number of cathode rods connected to the input end of the anode bus located on the opposite the side of the cell is 1.14-1.7: 1 [2];

- известно использование в ошиновках перемычек по анодным шинам патент РФ №2169797, С 25 С 3/16, 2001 г., ([3], патент РФ №2164557, С 25 С 3/16, 2001 г., [4], патент РФ №2109853, С 25 С 3/16, 1998 г. [5]);- it is known to use in busbar jumpers on anode tires RF patent No. 2169797, C 25 C 3/16, 2001, ([3] RF patent No. 2164557, C 25 C 3/16, 2001, [4], RF patent No. 2109853, C 25 C 3/16, 1998 [5]);

- известна передача токовой нагрузки на анодный стояк последующего электролизера через коллекторную катодную шину предыдущего электролизера, к которой подсоединены все катодные стержни по продольной глухой (дальней от соседнего ряда электролизеров при их продольном двухрядном расположении в корпусе) стороне электролизера [4];- it is known to transfer the current load to the anode riser of the subsequent electrolyzer through the collector cathode bus of the previous electrolyzer, to which all the cathode rods are connected along the longitudinal blind (farthest from the adjacent row of electrolytic cells with their longitudinal double-row arrangement in the housing) side of the cell [4];

- известна ошиновка электролизера для получения металла, включающая расположенные вдоль продольных сторон электролизера в одной вертикальной плоскости пакеты катодных шин переменного сечения с катодными отводами и пакеты анодных шин переменного сечения с анодными отводами, в которой катодный и анодный пакеты выполнены в виде единого пакета (патент РФ №2151221, С 25 С 7/02, 3/04, 2000 г. [6];- the busbar of the electrolyzer for producing metal is known, including packages of cathode buses of variable cross-section with cathode taps located along the longitudinal sides of the cell in the same vertical plane and packets of anode buses of variable cross-section with anode taps, in which the cathode and anode packets are made as a single package (RF patent No. 2151221, С 25 С 7/02, 3/04, 2000 [6];

Предлагаемое техническое решение характеризуется известными признаками:The proposed technical solution is characterized by well-known features:

- анодные шины снабжены перемычками;- the anode tires are equipped with jumpers;

- диффенцированное токораспределение по ошиновке;- Differentiated busbar current distribution;

- соединение катодных стержней (групп катодных стержней) с пакетами катодных (коллекторных) шин;- connection of cathode rods (groups of cathode rods) with packages of cathode (collector) buses;

- выполнение токопроводящих элементов ошиновки с переменным сечением.- the implementation of conductive busbar elements with a variable cross-section.

Предлагаемое решение характеризуется также и неизвестными ранее признаками:The proposed solution is also characterized by previously unknown features:

- все катодные стержни по каждой продольной стороне соединены с одним катодным пакетом;- all cathode rods on each longitudinal side are connected to one cathode packet;

- катодный коллекторный пакет по каждой продольной стороне электролизера состоит, по крайней мере, из одной катодной шины;- the cathode collector package on each longitudinal side of the electrolyzer consists of at least one cathode bus;

- электрические цепи для подачи токовой нагрузки на анодные шины, состоящие из участков пакетов катодных шин, передающих, анодных стояков выполнены с дифференцированным электрическим сопротивлением, обеспечивающим заданную токовую нагрузку.- electric circuits for supplying a current load to the anode buses, consisting of sections of cathode bus packets, transmitting, anode risers are made with differentiated electrical resistance, providing a given current load.

Кроме того, ошиновка может быть выполнена четырехстоячной, при продольном расположении электролизеров в корпусе, при этом два входных анодных стояка расположены у входного торца электролизера в проекции его катодного устройства, два выходных стояка расположены на продольных сторонах на расстоянии от центральной поперечной оси электролизера, составляющем 0,05-0,16 длины электролизера и ошиновка может быть выполнена с распределением токовой нагрузки по стоякам, %:In addition, the busbar can be made four-way, with a longitudinal arrangement of electrolyzers in the housing, while two input anode risers are located at the input end of the electrolyzer in the projection of its cathode device, two output risers are located on the longitudinal sides at a distance from the central transverse axis of the electrolyzer of 0 , 05-0.16 of the length of the cell and busbar can be performed with the distribution of the current load along the risers,%:

левый входнойleft input 15-3515-35 правый входнойright input 10-4010-40 левый выходнойleft output 15-3515-35 правый выходнойright day off 10-40.10-40.

Использование совокупности известных и неизвестных признаков предлагаемого технического решения позволит получить более равномерное распределение тока по катодным стержням, оптимальное заданное (расчетное и экспериментальное) токораспределение, обеспечивающее оптимальные значения векторов магнитной индукции, добиться оптимальных скоростей циркуляции металла и электролита, уменьшить перекос металла, и, в конечном результате, повысить выход по току и повысить срок службы электролизера. Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности "изобретательский уровень".Using a combination of known and unknown features of the proposed technical solution will allow to obtain a more uniform current distribution over the cathode rods, an optimal predetermined (calculated and experimental) current distribution that provides optimal values of the magnetic induction vectors, to achieve optimal metal and electrolyte circulation rates, to reduce the distortion of the metal, and, in the end result, increase current efficiency and increase the life of the cell. Given the foregoing, we can conclude that the proposed technical solution meets the patentability criterion of "inventive step".

Изобретение иллюстрируется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Ошиновка содержит катодные стержни 1, соединенные с пакетами катодных шин 2, 3, расположенных по продольным сторонам электролизера, анодные стояки, входные 4, 5 и выходные 6, 7, соединенные с пакетами катодных шин 2, 3 соединительными шинами 8, 9, 10, 11, и с анодными шинами 12, 13 передающими шинами 14, 15, 16, 17. Анодные шины на входе и выходе снабжены перемычками 18, 19 и дополнительной перемычкой 20.The busbar contains cathode rods 1 connected to packages of cathode buses 2, 3 located on the longitudinal sides of the cell, anode risers, input 4, 5 and output 6, 7 connected to packages of cathode buses 2, 3 by connecting buses 8, 9, 10, 11, and with anode buses 12, 13, transmission buses 14, 15, 16, 17. Anode buses at the input and output are equipped with jumpers 18, 19 and an additional jumper 20.

Ошиновка алюминиевого электролизера работает следующим образом.The busbar of the aluminum electrolyzer operates as follows.

Токовая нагрузка с предыдущего электролизера через катодные стержни 1 поступает на пакеты катодных шин 2, 3, расположенных по продольным сторонам электролизера, причем, каждый пакет выполнен, по крайней мере, из одной катодной шины.The current load from the previous cell through the cathode rods 1 is supplied to the packages of cathode buses 2, 3 located on the longitudinal sides of the cell, and each package is made of at least one cathode bus.

Все катодные стержни по каждой продольной стороне соединены с одним пакетом катодных шин. С пакетов катодных шин 2, 3 через передающие шины 8, 9, 10, 11 токовая нагрузка поступает на анодные стояки 4, 5, 6, 7 последующего электролизера, а затем через шины 14, 15, 16, 17 на анодные шины 12, 13. Для обеспечения заданной токовой нагрузки на анодный массив последующего электролизера, компенсации отрицательного влияния магнитных полей, электрические цепи для подачи токовой нагрузки выполнены с дифференцированным электрическим сопротивлением, что достигается соединениями передающих шин с пакетами катодных шин и с анодными шинами в определенных точках и выполнением участков передающих токовую нагрузку участков электрических цепей: коллекторных катодных шин (их частей), передающих шин с заданным электрическим сопротивлением.All cathode rods on each longitudinal side are connected to one cathode busbar stack. From the packages of cathode buses 2, 3, through the transfer buses 8, 9, 10, 11, the current load is supplied to the anode risers 4, 5, 6, 7 of the subsequent electrolyzer, and then through the buses 14, 15, 16, 17 to the anode buses 12, 13 To ensure a given current load on the anode array of the subsequent electrolyzer, to compensate for the negative influence of magnetic fields, the electric circuits for supplying the current load are made with differentiated electrical resistance, which is achieved by connecting the transmission buses to the packages of cathode buses and to the anode buses at certain points ah portions and performing current load transmitting portions of electrical circuits: cathode collector busbar (or parts thereof) transmitting tire with a predetermined electrical resistance.

Кроме, того, для более равномерного токораспределения по анодному массиву выполнено дифференцированное распределение токовой нагрузки по анодным стоякам и анодные шины снабжены перемычками.In addition, for a more uniform current distribution over the anode array, a differentiated distribution of the current load across the anode risers is made and the anode buses are equipped with jumpers.

Предлагаемая ошиновка смонтирована на опытно-промышленной группе электролизеров, проводятся испытания с приборными замерами контролируемых физических величин. Снизилась металлоемкость ошиновки.The proposed busbar is mounted on a pilot industrial group of electrolyzers, tests are carried out with instrument measurements of controlled physical quantities. The tire metal consumption decreased.

Claims (2)

1. Ошиновка алюминиевого электролизера, содержащая катодные стержни, соединенные с пакетами катодных шин, анодные стояки, соединенные передающими шинами с пакетами катодных шин, анодные шины, снабженные перемычками и соединенные с анодными стояками, отличающаяся тем, что все катодные стержни по каждой продольной стороне электролизера соединены с одним катодным пакетом, состоящим, по крайней мере, из одной катодной шины, а электрические цепи для подачи токовой нагрузки на последующий электролизер, состоящие из участков пакетов катодных шин, передающих шин, анодных стояков, выполнены с дифференцированным электрическим сопротивлением, обеспечивающим заданную токовую нагрузку.1. An aluminum electrolytic cell busbar comprising cathode rods connected to cathode bus packets, anode struts connected by transmission tires to cathode bus packets, anode busbars provided with jumpers and connected to anode risers, characterized in that all cathode rods on each longitudinal side of the cell connected to one cathode stack, consisting of at least one cathode bus, and electrical circuits for supplying a current load to the subsequent electrolyzer, consisting of sections of the cathode bus packets in, transmission tires, anode risers, are made with differentiated electrical resistance, providing a given current load. 2. Ошиновка по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена четырехстоячной, при продольном расположении электролизеров в корпусе два входных стояка расположены у входного торца электролизера в проекции его катодного устройства, два выходных стояка расположены на продольных сторонах на расстоянии от центральной поперечной оси электролизера, составляющем 0,05-0,16 длины электролизера, ошиновка выполнена с распределением токовой нагрузки по стоякам, %:2. The busbar according to claim 1, characterized in that it is made of four columns, with a longitudinal arrangement of electrolyzers in the housing, two input risers are located at the input end of the electrolyzer in the projection of its cathode device, two output risers are located on the longitudinal sides at a distance from the central transverse axis of the electrolyzer constituting 0.05-0.16 of the length of the cell, the busbar is made with the distribution of the current load in the risers,%: Левый входнойLeft input 15-3515-35 Правый входнойRight input 10-4010-40 Левый выходнойLeft output 15-3515-35 Правый выходнойRight day off 10-4010-40
RU2003132221/02A 2003-11-03 2003-11-03 Aluminum electrolyzer bus arrangement RU2281989C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132221/02A RU2281989C2 (en) 2003-11-03 2003-11-03 Aluminum electrolyzer bus arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132221/02A RU2281989C2 (en) 2003-11-03 2003-11-03 Aluminum electrolyzer bus arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003132221A RU2003132221A (en) 2005-04-20
RU2281989C2 true RU2281989C2 (en) 2006-08-20

Family

ID=35634557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003132221/02A RU2281989C2 (en) 2003-11-03 2003-11-03 Aluminum electrolyzer bus arrangement

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2281989C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9896773B2 (en) 2012-07-17 2018-02-20 United Company RUSAL Engineering and Technology Centre LLC Busbar arrangement for aluminum electrolysers with a longitudinal position

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9896773B2 (en) 2012-07-17 2018-02-20 United Company RUSAL Engineering and Technology Centre LLC Busbar arrangement for aluminum electrolysers with a longitudinal position

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003132221A (en) 2005-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1812626B1 (en) A method for electrical connection and magnetic compensation of aluminium reduction cells, and a system for same
CA2860813C (en) System for power control in cells for electrolytic recovery of a metal
RU2361018C2 (en) Cells series for manufacturing of aluminium, consisting facilities for balancing of magnetic fields at end of line
CN103806015B (en) Electric welding compensation system is with under a kind of potline total current
AU2005214817B2 (en) Process and plant for electrodepositing copper
EA014744B1 (en) Electrolysis cell for production of aluminium
RU2281989C2 (en) Aluminum electrolyzer bus arrangement
CA1232868A (en) Arrangement of busbars for electrolytic reduction cell
HU191178B (en) Process and equipment for elimination of magnetical disturbing arising in the electrolitical cell-line by heating or firing electrolisis
EA030271B1 (en) Aluminium smelter comprising a compensating electric circuit
CN104404591B (en) Micro-arc oxidation device for improving film thickness evenness and energy utilizing rate based on separate type compensation cathode
US3775280A (en) System of current-supply buses in aluminum-producing electrolyzers
CN108368624B (en) Electrolytic cell series for the production of aluminium comprising means for equalizing the magnetic field at the ends of the cell rows
EP0345959A1 (en) Arrangement of busbars on large, transversely disposed electrolysis cells
RU2548352C2 (en) Bus arrangement of lengthways located aluminium electrolysers
CN108914162B (en) Method and system for controlling feeding amount of aluminum oxide
CN209836326U (en) Electrolytic plant and electrolytic cell layout structure of aluminum electrolytic cell series
RU2164557C2 (en) Busbars system of aluminium cell
RU2169797C1 (en) Rus arrangement of aluminum electrolyzer
CN108396334A (en) A kind of cathode structure of aluminium cell for reducing aluminum liquid horizontal electric current
RU63362U1 (en) ELECTROLYZER TIRE FOR MAGNESIUM
RU2295589C1 (en) Equipping the aluminum electrolyzers with the busbars
CN109778233B (en) Aluminum electrolysis cathode steel bar, preparation method and aluminum electrolysis cell
RU2505626C1 (en) Bus arrangement of electrolysis cell for producing aluminium
SU1724738A1 (en) Method of equipping aluminium cell with busbars

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091104