RU2328555C2 - Lead for aluminium electrolytic cell of higher power - Google Patents

Lead for aluminium electrolytic cell of higher power Download PDF

Info

Publication number
RU2328555C2
RU2328555C2 RU2006127056/02A RU2006127056A RU2328555C2 RU 2328555 C2 RU2328555 C2 RU 2328555C2 RU 2006127056/02 A RU2006127056/02 A RU 2006127056/02A RU 2006127056 A RU2006127056 A RU 2006127056A RU 2328555 C2 RU2328555 C2 RU 2328555C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode
bus bars
buses
busbars
electrolyzer
Prior art date
Application number
RU2006127056/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006127056A (en
Inventor
Виталий Валерьевич Пингин (RU)
Виталий Валерьевич Пингин
Виталий Владимирович Платонов (RU)
Виталий Владимирович Платонов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания"
Priority to RU2006127056/02A priority Critical patent/RU2328555C2/en
Publication of RU2006127056A publication Critical patent/RU2006127056A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2328555C2 publication Critical patent/RU2328555C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to aluminium production by the method of electrolysing of melted cryolite salts in electrolytic cells with their horizontal arrangement in the case of the electrolysis. The lead includes side posts, the second from the end posts, middle posts arranged along longitudinal output side of the electrolytic cell, complex bus bars with cathode outgoes of the input side located lower than a metal level in the electrolytic cell, then complex bus bars with cathode outgoes of the input side, complex bus bars with cathode outgoes of the output side located at a metal level, bus bars assembled under the bottom and bypass packets of the cathode buses. The side posts are connected to the bus bars of the input side by bypass packets of the cathode bus bars. The second from the end posts consisting of two parallel bus bars are connected to the complex bus bars of the output side and to the complex bus bars of the input side via the bus bars running under the bottom and to the bypass packets of the cathode bus bars. The middle posts are connected to the complex bus bars of the output side and to the bypass packets of the cathode bus bars. To compensate influence of magnetic field of neighbour rows of electrolytic cells compensating bas bars are added to lead; they are installed under the bottom parallel to a minor axis of the electrolytic cell. The compensating bus bars are connected to the bus burs running under the bottom, the latter are installed under one end of the cathode case from the side opposite to the neighbour row of electrolytic cells and form parallel electric circuit. The posts are connected to anode bus bars of the next in series electrolytic cell.
EFFECT: facilitates increased metal output as per current.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к производству алюминия методом электролиза расплавленных криолитовых солей в электролизерах при поперечном расположении их в корпусе электролиза.The invention relates to the production of aluminum by electrolysis of molten cryolite salts in electrolyzers with a transverse arrangement in the electrolysis casing.

Известна ошиновка алюминиевого электролизера при поперечном расположении в корпусе, содержащая сборные шины с катодными спусками, установленными вдоль входной и выходной продольных сторон электролизера; стояки, установленные на входной стороне, через которые протекают одинаковые токи. Анодная ошиновка соединена с предыдущим электролизером посредством стояков; при этом крайние стояки соединены с крайними сборными катодными шинами входной стороны электролизера пакетами шин, расположенными вдоль торцевых сторон, и со сборными катодными шинами выходной стороны электролизера, а средние стояки соединены со средними сборными шинами входной стороны пакетами шин, размещенными симметрично под катодными блоками, наиболее близко расположенными к торцам электролизера, и со сборными катодными шинами выходной стороны электролизера. Шина, проходящая под днищем и расположенная ближе к соседнему ряду электролизеров, переносит 15% тока входной стороны, тогда как другая переносит 10% тока входной стороны, под днищем электролизера установлена промежуточная шина, которая проходит на середине расстояния между осью серии и торцом электролизера со стороны, противоположной соседнему ряду электролизеров; по шине проходит 5% тока входной стороны (патент, Франции, № 2552782, М. кл. С25С 3/08, 1985).Known busbar aluminum cell with a transverse arrangement in the housing, containing busbars with cathode slopes installed along the input and output longitudinal sides of the cell; risers installed on the input side, through which the same currents flow. The anode busbar is connected to the previous electrolyzer by risers; while the extreme risers are connected to the extreme precast cathode buses of the input side of the electrolyzer by bus packs located along the end sides, and to the cathode busbars of the output side of the electrolyzer, and the middle risers are connected to the middle assembly busbars of the input side of the busbars symmetrically placed under the cathode blocks, the most close to the ends of the cell, and with prefabricated cathode buses of the output side of the cell. The bus passing under the bottom and located closer to the adjacent row of electrolysis cells transfers 15% of the input side current, while the other transfers 10% of the input side current, an intermediate bus is installed under the bottom of the cell, which runs halfway between the axis of the series and the end of the cell from the side opposite to the adjacent row of electrolyzers; 5% of the input side current passes through the bus (patent, France, No. 2552782, M. class. C25C 3/08, 1985).

Недостатком известной ошиновки является то, что ее конструкция не предполагает возможность подборки оптимального магнитного поля при применении катодных кожухов, обладающих различными ферромагнитными свойствами (шпангоутные, контрфорсные). При использовании, например, отечественных катодных кожухов контрфорсной конструкции, стенки которых обладают значительными экранирующими свойствами, в сочетании с рассматриваемой выше ошиновкой, в расплаве не удается достигнуть оптимальных значений магнитного поля, а именно величина вертикального магнитного поля превышает допустимое значение 15-20 Гаусс.A disadvantage of the known busbar is that its design does not imply the possibility of selecting the optimal magnetic field when using cathode housings with various ferromagnetic properties (frames, buttresses). When using, for example, domestic cathode casings of a buttress design, the walls of which have significant shielding properties, in combination with the busbar considered above, it is not possible to achieve optimal values of the magnetic field in the melt, namely, the magnitude of the vertical magnetic field exceeds the permissible value of 15-20 Gauss.

Другим недостатком ошиновки является неэффективное использование катодных шин, проходящих под днищем электролизера. В указанных шинах протекает 10-15% всего тока входной стороны, что при силе тока электролизера 300 кА составляет 15-22,5 кА. Если принять оптимальную плотность тока в ошиновке 0,35 А/мм2, то сечение указанных шин должно быть большим, т.е. в пределах 210×210-254×254 мм. Эффективность шин, проходящих под днищем электролизера, проявляется в большей степени, если они максимально приближены к обечайке катодного кожуха электролизера, в этом случае сталь днища находится в состоянии насыщения от магнитного поля указанных шин. Учитывая, что расстояние между контрфорсами и шпангоутами катодных кожухов небольшое, шины указанных выше габаритных размеров, проходящие под днищем, невозможно приблизить вплотную к катодному кожуху днища, из-за чего эффективность их в оптимизации магнитного поля электролизера невысокая.Another disadvantage of the bus is the inefficient use of cathode buses passing under the bottom of the cell. In these buses, 10-15% of the total current of the input side flows, which with a current strength of 300 kA of the electrolyzer is 15-22.5 kA. If we take the optimal current density in the busbar 0.35 A / mm 2 , then the cross section of these tires should be large, i.e. within 210 × 210-254 × 254 mm. The effectiveness of tires passing under the bottom of the electrolyzer is manifested to a greater extent if they are as close as possible to the shell of the cathode casing of the electrolyzer, in this case the steel of the bottom is in a state of saturation from the magnetic field of these tires. Considering that the distance between the buttresses and the frames of the cathode casings is small, the tires of the above overall dimensions passing under the bottom cannot be brought close to the cathode casing of the bottom, which is why their efficiency in optimizing the electrolytic magnetic field is low.

Известна ошиновка алюминиевого электролизера при поперечном расположении в корпусе, содержащая сборные шины с катодными спусками, установленными вдоль входной и выходной продольных сторон электролизера, в которой анодная ошиновка соединена с предыдущим электролизером посредством анодных стояков, расположенных на его входной стороне, при этом каждый из пакетов шин, огибающих торцы электролизера, передает 33-50% тока входной стороны (патент России № 2132888, М. кл. С25С 3/16, 1995).Known busbar aluminum cell with a transverse arrangement in the housing, containing busbars with cathodic slopes installed along the input and output longitudinal sides of the cell, in which the anode busbar is connected to the previous cell through anode risers located on its input side, each of the tire packages enveloping the ends of the electrolyzer, transmits 33-50% of the input side current (Russian patent No. 2132888, M. cl. C25C 3/16, 1995).

Недостатком ошиновки является то, что она симметрична и в ее конструкции отсутствуют элементы для компенсации наводки магнитного поля от соседних рядов, корпусов электролизера, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях работы серий.The disadvantage of the busbar is that it is symmetrical and there are no elements in its design to compensate for the magnetic field induced from neighboring rows, electrolytic cell housings, which negatively affects the technical and economic performance of the series.

Известна также ошиновка для алюминиевых электролизеров большой мощности при поперечном расположении в корпусе электролиза, содержащая катодную ошиновку в виде установленных вдоль входной и выходной сторон электролизера сборных шин с катодными спусками, огибающих торцы электролизера обводных пакетов катодных шин, каждый из которых передает 33-50% тока входной стороны, и расположенных под днищем шин, соединенную с анодной ошиновкой последующего электролизера посредством стояков. При этом часть сборных шин входной и выходной стороны и часть обводных пакетов катодных шин, огибающих торцы электролизера расположены на верхнем уровне примерно на уровне металла в электролизере, а часть сборных шин входной и выходной стороны и часть пакетов шин, огибающих торцы электролизера расположены на нижнем уровне и под днищем. Шины катодной ошиновки максимально приближены к обечайке ферромагнитного катодного кожуха электролизера. Каждая из расположенных под днищем шин может быть разделена на 2-4 параллельных проводника, расположенных в области крайних блюмсов электролизера. Количество параллельных участков шин, проходящих под днищем, больше на стороне, противоположной от соседнего ряда электролизеров. Стояки выполнены в виде одной шины или нескольких, предпочтительно двух, параллельно расположенных шин, подключенных к различным сборным шинам и электрически связанных между собой анодными шинами (патент России № 2244045, М. кл. С25С 3/16, 2002).A busbar is also known for high power aluminum electrolyzers with a transverse arrangement in the electrolysis casing, containing a cathode busbar in the form of busbars with cathodic slopes installed along the input and output sides of the cell, enveloping the ends of the cell electrolytic cells of the cathode busbars, each of which transmits 33-50% of the current the input side, and located under the bottom of the tire, connected to the anode busbar of the subsequent electrolyzer through risers. At the same time, part of the busbars of the input and output sides and part of the bypass packets of the cathode buses enveloping the ends of the cell are located at the upper level approximately at the metal level in the cell, and part of the busbars of the input and output sides and part of the packages of buses enveloping the ends of the cell are located at the lower level and under the bottom. The tires of the cathode busbar are as close as possible to the shell of the ferromagnetic cathode casing of the electrolyzer. Each of the tires located under the bottom can be divided into 2-4 parallel conductors located in the region of the extreme blooms of the electrolyzer. The number of parallel sections of tires passing under the bottom is greater on the side opposite from the adjacent row of electrolyzers. The risers are made in the form of one bus or several, preferably two, parallel-located tires connected to various busbars and electrically connected to each other by anode tires (Russian patent No. 2244045, M. class. C25C 3/16, 2002).

Известная ошиновка принята за прототип.The well-known tire is taken as a prototype.

Недостатком известной ошиновки является то, что она малоэффективна в части компенсации магнитного поля от соседнего ряда (корпуса) электролизеров.A disadvantage of the known busbar is that it is ineffective in terms of compensating the magnetic field from the adjacent row (body) of electrolyzers.

Задача изобретения - повышение выхода металла по току.The objective of the invention is to increase the metal current output.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание оптимального магнитного поля в расплаве электролизера при использовании асимметричной катодной ошиновки, обеспечивающей качественную компенсацию магнитного поля от соседних рядов (корпусов) электролизеров.The technical result of the present invention is the creation of an optimal magnetic field in the melt of the cell using an asymmetric cathode bus, providing high-quality compensation of the magnetic field from adjacent rows (cases) of cells.

Поставленная задача решается тем, что в ошиновке для алюминиевых электролизеров большой мощности при поперечном расположении в корпусе электролиза, содержащей катодную ошиновку в виде установленных вдоль входной и выходной сторон электролизера сборных шин с катодными спусками обводных пакетов катодных шин, каждый из которых передает 33-50% тока входной стороны, и расположенных под днищем шин, соединенной с анодной ошиновкой последующего электролизера посредством стояков; при этом часть сборных шин входной стороны, сборные шины выходной стороны и обводные пакеты катодных шин расположены на верхнем уровне, примерно на уровне металла в электролизере, а часть сборных шин входной стороны и расположенные под днищем шины - на нижнем уровне, при этом шины катодной ошиновки максимально приближены к обечайке ферромагнитного катодного кожуха электролизера, а каждая из расположенных под днищем шин разделена на 2-4 параллельных проводника, расположенных в области крайних блюмсов электролизера; при этом стояки выполнены в виде одной шины или нескольких, предпочтительно двух, параллельно расположенных шин, подключенных к различным сборным шинам, и электрически связаны между собой анодными шинами, согласно заявляемому изобретению обводные пакеты катодных шин, или один из них, огибающий торец или проходящий под днищем электролизера в области крайних блюмсов со стороны, противоположной соседнему ряду электролизеров, выполнены с возможностью прохождения тока силой меньше, чем в аналогичном обводном пакете катодных шин на противоположном торце электролизера, за счет параллельного подключения к ним не более трех, предпочтительно двух, шин компенсации, расположенных под днищем параллельно малой оси электролизера.The problem is solved in that in the busbar for aluminum electrolyzers of high power with a transverse arrangement in the electrolysis body containing the cathode busbar in the form of busbars installed along the input and output sides of the cell with cathodic slopes of the bypass packets of cathodic buses, each of which transfers 33-50% current input side, and located under the bottom of the busbar connected to the anode busbar of the subsequent cell through risers; part of the input side busbars, output side busbars, and cathode bus loop packages are located at the upper level, approximately at the metal level in the cell, and part of the input side busbars and the busbars located under the bottom are at the lower level, while the cathode busbars as close as possible to the side of the ferromagnetic cathode casing of the electrolyzer, and each of the buses located under the bottom is divided into 2-4 parallel conductors located in the region of the extreme blooms of the cell; while the risers are made in the form of one bus or several, preferably two, parallel-located tires connected to different busbars, and electrically connected to each other by anode buses, according to the claimed invention, bypass packets of cathode tires, or one of them, enveloping the end face or passing under the bottom of the electrolyser in the region of extreme blooms from the side opposite to the adjacent row of electrolyzers, are made with the possibility of passing current with a force less than in a similar bypass package of cathode buses on the opposite the bottom end of the cell, due to the parallel connection to them of no more than three, preferably two, compensation buses located under the bottom parallel to the minor axis of the cell.

Заявляемую конструкцию ошиновки дополняет частный отличительный признак, направленный также на достижение поставленной задачи.The claimed busbar design is complemented by a private distinguishing feature, also aimed at achieving the task.

Одна шина компенсации расположена примерно в районе малой оси электролизера, а остальные шины компенсации - между этой шиной и крайними блюмсами торца, ближнего к соседнему ряду электролизеров.One compensation bus is located approximately in the region of the minor axis of the cell, and the remaining compensation buses are between this bus and the extreme blooms of the end closest to the adjacent row of cells.

Сопоставительный анализ признаков заявляемого решения и признаков аналога и прототипа свидетельствует о соответствии решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the proposed solution and the characteristics of the analogue and prototype indicates that the solution meets the criterion of "novelty."

На фиг.1 представлен пример схемы ошиновки электролизера по заявке на изобретение с осями координат в декартовой системе. В отличие от прототипа, в примере представлена ошиновка для электролизера большей мощности (400 кА), поэтому она имеет 6 стояков, а не 5, как в прототипе.Figure 1 presents an example of a busbar layout of an electrolyzer according to an application for an invention with coordinate axes in a Cartesian system. Unlike the prototype, the example shows the busbar for a larger electrolytic cell (400 kA), so it has 6 risers, and not 5, as in the prototype.

На фиг.2 показаны графики компенсации магнитного поля для электролизера на 400 кА с ошиновкой по заявке при межосевом расстоянии в 95 м, так же с осями координат.Figure 2 shows the graphs of the compensation of the magnetic field for a 400 kA electrolytic cell with a busbar according to the application with a center distance of 95 m, also with coordinate axes.

Ошиновка на фиг.1 включает в себя крайние стояки 1, вторые от торца стояки 2, средние стояки 3, расположенные вдоль продольной выходной стороны электролизера, сборные шины с катодными спусками входной стороны 4, расположенные ниже уровня металла в электролизере, сборные шины с катодными спусками входной стороны 5 и 6, сборные шины с катодными спусками 7 и 8 выходной стороны, расположенные на уровне металла, расположенные под днищем шины 9 и обводные пакеты катодных шин 10. Крайние стояки 1 соединены со сборными шинами 5, 6 входной стороны обводными пакетами катодных шин 10. Вторые от торца стояки 2, состоящие из двух параллельных шин, подключены к сборным шинам 8 выходной стороны и к сборным шинам 4 входной стороны через расположенные под днищем шины 9 и к обводным пакетам катодных шин 10. Средние стояки 3 соединены со сборными шинами 7 выходной стороны и с обводными пакетами катодных шин 10. В состав ошиновки для компенсации влияния магнитного поля соседних рядов электролизеров введены шины компенсации 11, установленные под днищем параллельно малой оси электролизера. Шины компенсации 11 соединены с расположенными под днищем шинами 9, которые установлены под одним торцом катодного кожуха со стороны, противоположной от соседнего ряда электролизеров, и образуют параллельную электрическую цепь. Стояки 1, 2 и 3 подключены к анодным шинам 12 последующего в серии электролизера. Катодная ошиновка размещена вблизи катодного кожуха 13 и расплава металла 14.The bus in figure 1 includes the extreme risers 1, the second risers 2 from the end, the middle risers 3 located along the longitudinal output side of the electrolyzer, busbars with cathodic slopes of the input side 4, located below the metal level in the electrolyzer, busbars with cathodic slopes the input side 5 and 6, busbars with cathodic slopes 7 and 8 of the output side, located at the metal level, located under the bottom of the bus 9 and the bypass packets of the cathode tires 10. The extreme risers 1 are connected to the busbars 5, 6 of the input side bypass akety of cathode buses 10. The second from the end of the risers 2, consisting of two parallel buses, are connected to the busbars 8 of the output side and to the busbars 4 of the input side through the busbars 9 located under the bottom and to the bypass packets of the cathode buses 10. The middle risers 3 are connected to busbars 7 of the output side and with bypass packets of cathode buses 10. The compensation bus 11 is installed in the busbar to compensate for the influence of the magnetic field of adjacent rows of electrolyzers, installed under the bottom parallel to the minor axis of the cell. Compensation buses 11 are connected to the buses 9 located under the bottom, which are installed under one end of the cathode casing from the side opposite from the adjacent row of electrolyzers and form a parallel electrical circuit. Risers 1, 2 and 3 are connected to the anode buses 12 of the subsequent in the series of the cell. The cathode bus is placed near the cathode casing 13 and the molten metal 14.

Ошиновка работает следующим образом. Посредством катодных спусков ток передается в сборные шины 4-8 и по расположенным под днищем шинам 9, обводным пакетам катодных шин 10 и шинам компенсации 11 поступает в стояки 1, 2 и 3 последующего в серии поперечно расположенного электролизера. При этом в зависимости от ферромагнитных свойств катодного кожуха 13 по каждому из двух обводных пакетов катодных шин 10 передается от 33% до 50% всего тока входной стороны.The bus operates as follows. By means of cathodic descents, current is transmitted to busbars 4–8 and, through buses 9 located under the bottom, bypass packets of cathode buses 10, and compensation buses 11, enters risers 1, 2, and 3 of a subsequent transverse cell in a series. Moreover, depending on the ferromagnetic properties of the cathode casing 13, from each of the two bypass packets of the cathode buses 10, from 33% to 50% of the total input side current is transmitted.

Как видно на фиг.1, наклонные и горизонтальные участки стояков 1, 2 и 3 в соответствии с правилом "буравчика" формируют в расплавленном металле 14 электролизера вертикальное (Bz) магнитное поле в левой половине ванны по ходу тока в серии положительное (направленное вверх), а в правой половине ванны - отрицательное (направленное вниз). Сборные шины 4-6, обводные пакеты катодных шин 10 и расположенные под днищем шины 9, наоборот, создают в металле 14 вертикальное, противоположное по направлению поле от стояков 1, 2 и 3, тем самым обеспечивая его компенсацию. От эффективности воздействия на расплав металла 14 магнитного поля от сборных шин 4-6, расположенных под днищем шин 9, и обводных пакетов катодных шин 10 зависит величина и характер вертикальной составляющей магнитного поля в жидком металле, которая определяется расстоянием от перечисленных шин до расплава металла 14 и экранирующими свойствами катодного кожуха 13.As can be seen in figure 1, the inclined and horizontal sections of the risers 1, 2 and 3 in accordance with the rule of the “drill” form in the molten metal 14 of the electrolyzer a vertical (Bz) magnetic field in the left half of the bath along the current in the series is positive (upward) , and in the right half of the bath - negative (downward). Busbars 4-6, bypass packages of cathode buses 10 and busbars 9 located under the bottom, on the contrary, create in the metal 14 a vertical field opposite in direction from the struts 1, 2 and 3, thereby ensuring its compensation. The magnitude and nature of the vertical component of the magnetic field in the liquid metal, which is determined by the distance from the listed tires to the molten metal 14, depends on the effectiveness of the effect of the magnetic field on the molten metal 14 of the magnetic field from the busbars 4-6 located under the bottom of the tires 9 and bypass packages of the cathode tires 10 and the shielding properties of the cathode casing 13.

Экранирующие свойства катодного кожуха имеют прямо пропорциональную зависимость от магнитной проницаемости стали (μ), из которой он изготовлен. Магнитная проницаемость является функцией многих переменных (физические, химические свойства, температура стали, явление гистерезиса и т.п.), однако при прочих равных условиях в первую очередь проницаемость зависит от напряженности внешнего магнитного поля, создаваемого элементами ошиновки и проводниками электролизера. При максимальном приближении к поверхности обечайки ферромагнитного катодного кожуха сборных шин 4-6, расположенных под днищем шин 9 и обводных пакетов катодных шин 10 значительно повышается эффективность компенсации ими вертикального магнитного поля в расплаве металла электролизера. В данном случае эффективность компенсации поля будет достигаться не только за счет непосредственного приближения шин к расплаву, но и в результате существенного снижения экранирующих свойств катодного кожуха электролизера за счет уменьшения величины его магнитной проницаемости за счет стремления к магнитному насыщению.The shielding properties of the cathode casing are directly proportional to the magnetic permeability of the steel (μ) from which it is made. Magnetic permeability is a function of many variables (physical, chemical properties, steel temperature, hysteresis, etc.), however, ceteris paribus, permeability primarily depends on the strength of the external magnetic field created by bus elements and electrolyzer conductors. By maximizing the ferromagnetic cathode casing of busbars 4-6 located under the bottom of tires 9 and bypass packages of cathode tires 10 as close as possible to the surface of the shell, the efficiency of compensation of the vertical magnetic field in the molten metal of the cell increases significantly. In this case, the field compensation efficiency will be achieved not only due to the direct approach of the tires to the melt, but also as a result of a significant decrease in the shielding properties of the cathode casing of the electrolyzer due to a decrease in its magnetic permeability due to the desire for magnetic saturation.

С целью максимального приближения шин, проходящих под днищем, к обечайке катодного кожуха они разбиваются на 2-4 параллельных проводника небольшого сечения, которые свободно могут поместиться между котрфорсами или шпангоутами.In order to maximally approximate the tires passing under the bottom to the cathode shell of the casing, they are divided into 2-4 parallel conductors of small cross-section, which can freely fit between the frame or frames.

Расположив катодную ошиновку на уровне и ниже металла в электролизере, представляется возможным уменьшить габаритные размеры электролизера с ошиновкой, в связи с чем сократить межосевое расстояние между соседними электролизерами и общую длину электролизера. Это позволит уменьшить удельные эксплуатационные затраты на здания и сооружения электролизного производства.By positioning the cathode busbar at and below the metal in the cell, it is possible to reduce the overall dimensions of the busbar with a busbar, and therefore reduce the center distance between adjacent cells and the total length of the cell. This will reduce the unit operating costs for buildings and structures of electrolysis production.

Компенсации влияния поля от соседнего ряда электролизеров обеспечивается за счет меньшего количества тока в обводных пакетах катодных шин, или одном из них, огибающих торец или проходящих под днищем в области крайних блюмсов со стороны, противоположной соседнему ряду электролизеров, чем в аналогичном пакете катодных шин в противоположном торце электролизера.Compensation of the influence of the field from the adjacent row of electrolyzers is provided due to a smaller amount of current in the bypass packets of the cathode buses, or one of them enveloping the end face or passing under the bottom in the region of extreme blooms from the side opposite to the neighboring row of electrolyzers than in the same package of cathode buses in the opposite end of the cell.

На фиг.1 - с меньшим количеством тока это две расположенные под днищем шины 9. Соседний ряд электролизеров находится с левой стороны по ходу тока в серии от указанной ошиновки. Меньшая величина тока в этих шинах обеспечивается за счет параллельного подключения к ним двух шин компенсации 11, установленных под днищем. При этом одна шина компенсации проходит примерно в районе малой оси электролизера, а вторая - между этой шиной и крайними блюмсами торца, ближнего к соседнему ряду электролизеров. Ток в шинах компенсации выбирается с помощью компьютерных расчетов и в основном определяется силой тока в серии и расстоянием до соседних рядов электролизеров.Figure 1 - with less current, these are two tires located under the bottom 9. The adjacent row of electrolyzers is on the left side along the current in the series from the specified bus. A smaller current value in these buses is provided due to the parallel connection to them of two compensation buses 11 installed under the bottom. In this case, one compensation bus runs approximately in the region of the minor axis of the cell, and the second between this bus and the extreme blooms of the end closest to the adjacent row of cells. The current in the compensation buses is selected using computer calculations and is mainly determined by the current strength in the series and the distance to adjacent rows of electrolyzers.

На фиг.2 показаны графики компенсации магнитного поля по заявке для электролизера на 400 кА с ошиновкой по заявке при межосевом расстоянии в 95 м.Figure 2 shows the graphs of the compensation of the magnetic field according to the application for a 400 kA electrolyzer with a busbar according to the application with a center distance of 95 m

Наводка вертикального Bz магнитного поля от соседнего ряда электролизеров на графике представлено почти прямой линией А и составляет 4,3-5,3 Гаусс. Меньшее значение Bz вблизи торцов электролизера, чем в его середине, обусловлено влиянием ферромагнитных масс катодного кожуха.The induction of the vertical magnetic field Bz from the adjacent row of electrolyzers is represented on the graph by an almost straight line A and is 4.3–5.3 Gauss. The lower Bz value near the ends of the cell than in its middle is due to the influence of the ferromagnetic masses of the cathode casing.

Кривая В представляет собой вертикальное магнитное поле в середине уровня металла на большой оси электролизера от асимметричной ошиновки и электролизера по заявке.Curve B is a vertical magnetic field in the middle of the metal level on the major axis of the electrolyzer from the asymmetric busbar and electrolyzer according to the application.

Кривая С - сумма линий А и В, т.е. С=А+В.Curve C is the sum of lines A and B, i.e. C = A + B.

Как видно результирующее магнитное поле по Bz в расплаве электролизера с ошиновкой по заявке является симметричным малой оси и не превышает величины 7,5 Гаусс, что является залогом устойчивой работы электролизера.As can be seen, the resulting magnetic field according to Bz in the melt of the electrolyser with a busbar on request is symmetrical to the minor axis and does not exceed 7.5 Gauss, which is the key to the stable operation of the electrolyzer.

Таким образом, в отличие от аналогов и прототипа, предлагаемая ошиновка позволяет создавать оптимальное магнитное поле в рабочей зоне электролизеров не только с катодными ферромагнитными кожухами, обладающими различными экранирующими свойствами, но и минимизировать вредное влияние наводки магнитного поля от соседних рядов мощных электролизеров.Thus, unlike analogs and prototypes, the proposed busbar allows you to create the optimal magnetic field in the working area of electrolytic cells not only with cathode ferromagnetic housings with different shielding properties, but also minimize the harmful effects of magnetic field pickup from adjacent rows of powerful electrolyzers.

Claims (2)

1. Ошиновка для алюминиевых электролизеров большой мощности при поперечном расположении в корпусе электролиза, содержащая катодную ошиновку в виде установленных вдоль входной и выходной сторон электролизера сборных шин с катодными спусками, обводных пакетов катодных шин, каждый из которых передает 33-50% тока входной стороны, и расположенных под днищем шин, соединенную с анодной ошиновкой последующего электролизера посредством стояков, при этом часть сборных шин входной стороны, сборные шины выходной стороны и обводные пакеты катодных шин расположены на верхнем уровне примерно на уровне металла в электролизере, а часть сборных шин входной стороны и расположенные под днищем шины - на нижнем уровне, шины катодной ошиновки максимально приближены к обечайке ферромагнитного катодного кожуха электролизера, а каждая из расположенных под днищем шин разделена на 2-4 параллельных проводника, расположенных в области крайних блюмсов электролизера, стояки выполнены в виде одной шины или нескольких, предпочтительно двух, параллельно расположенных шин, подключенных к различным сборным шинам, и электрически связаны между собой анодными шинами, отличающаяся тем, что обводные пакеты катодных шин или один из них, огибающий торец или проходящий под днищем электролизера в области крайних блюмсов со стороны, противоположной соседнему ряду электролизеров, выполнены с возможностью прохождения тока силой меньше, чем в аналогичном обводном пакете катодных шин на противоположном торце электролизера, за счет параллельного подключения к ним не более трех, предпочтительнее, двух шин компенсации, расположенных под днищем параллельно малой оси электролизера.1. Busbar for aluminum electrolyzers of high power with a transverse arrangement in the electrolysis body, containing a cathode busbar in the form of busbars with cathode slopes installed along the input and output sides of the cell, bypass packets of cathode buses, each of which transmits 33-50% of the input side current, and located under the bottom of the busbar, connected to the anode busbar of the subsequent electrolyzer by means of risers, while part of the busbars of the input side, busbars of the output side and bypass packets of the cathode bus n are located at the upper level approximately at the metal level in the electrolyzer, and part of the input side busbars and the tires located under the bottom are at the lower level, the cathode busbars are as close as possible to the casing of the ferromagnetic cathode electrolyzer casing, and each of the busbars located under the bottom is divided into 2 -4 parallel conductors located in the region of extreme blooms of the electrolyzer, risers are made in the form of one bus or several, preferably two, parallel buses connected to different teams ith tires, and anode buses are electrically connected to each other, characterized in that the bypass packets of the cathode buses or one of them, the envelope end face or passing under the bottom of the electrolyzer in the region of extreme blooms from the side opposite to the adjacent row of electrolysis cells, are made with the possibility of passing current with a force of less than in a similar bypass package of cathode buses on the opposite end of the cell, due to the parallel connection to them no more than three, preferably two compensation buses located under the bottom of the parallel flax axis of the electrolyzer. 2. Ошиновка по п.1, отличающаяся тем, что одна шина компенсации расположена в районе малой оси электролизера, а остальные шины компенсации - между этой шиной и крайними блюмсами торца, ближнего к соседнему ряду электролизеров.2. The busbar according to claim 1, characterized in that one compensation bus is located in the region of the minor axis of the cell, and the remaining compensation buses are between this bus and the extreme blooms of the end closest to the adjacent row of cells.
RU2006127056/02A 2006-07-25 2006-07-25 Lead for aluminium electrolytic cell of higher power RU2328555C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006127056/02A RU2328555C2 (en) 2006-07-25 2006-07-25 Lead for aluminium electrolytic cell of higher power

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006127056/02A RU2328555C2 (en) 2006-07-25 2006-07-25 Lead for aluminium electrolytic cell of higher power

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006127056A RU2006127056A (en) 2008-02-10
RU2328555C2 true RU2328555C2 (en) 2008-07-10

Family

ID=39265597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006127056/02A RU2328555C2 (en) 2006-07-25 2006-07-25 Lead for aluminium electrolytic cell of higher power

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2328555C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014014373A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Busbar arrangement for aluminium electrolysers with a longitudinal position
RU2536577C2 (en) * 2012-02-17 2014-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Basbar of powerful aluminium electrolyser with their lateral arrangement in housing

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536577C2 (en) * 2012-02-17 2014-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Basbar of powerful aluminium electrolyser with their lateral arrangement in housing
WO2014014373A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Busbar arrangement for aluminium electrolysers with a longitudinal position
RU2548352C2 (en) * 2012-07-17 2015-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Bus arrangement of lengthways located aluminium electrolysers
CN104520475B (en) * 2012-07-17 2018-01-12 俄铝工程技术中心有限责任公司 Bus for longitudinally disposed aluminium cell
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
RU2006127056A (en) 2008-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2288976C1 (en) Module-type bus arrangement of aluminum producing electrolyzers
AU2005285702B2 (en) A method for electrical connection and magnetic compensation of aluminium reduction cells, and a system for same
WO2011148347A1 (en) Hall-heroult cell cathode design
RU2328555C2 (en) Lead for aluminium electrolytic cell of higher power
SU682143A3 (en) Apparatus for compensating for magnetic field in group of aluminium electrolyzers
RU2118410C1 (en) Bus arrangement system of electrolyzer
KR850001537B1 (en) A process for eliminating magnetic disturbances in transversely positioned very high intensity electrolytic cells
EA030271B1 (en) Aluminium smelter comprising a compensating electric circuit
US3728243A (en) Electrolytic cell for the production of aluminum
US4270993A (en) Method of stabilizing an aluminum metal layer in an aluminum electrolytic cell
RU2328556C2 (en) Lead of aluminium electrolytic cells with longitudinal arrangement
RU2244045C2 (en) Busbars for aluminum cells with increased power
EP0345959B1 (en) Arrangement of busbars on large, transversely disposed electrolysis cells
US4261807A (en) Asymmetrical arrangement of busbars for electrolytic cells
RU2643005C1 (en) Wheels for aluminium electrolysers of large capacity
RU2548352C2 (en) Bus arrangement of lengthways located aluminium electrolysers
RU2339742C2 (en) Bus arrangement of lengthway located aluminum electrolysers
RU2228393C1 (en) Bus arrangement of electrolyzer winning aluminum
RU2282681C1 (en) Bus arrangement for aluminum electrolyzers
RU2170290C1 (en) Power suply unit for aluminium electrolyzers connected in series
CA2568833A1 (en) Electric circuit of an electrolyzer with bipolar electrodes and electrolysis installation with bipolar electrodes
CN110029357A (en) A kind of cell room and electrolytic cell layout structure of potline
RU2132888C1 (en) Bus arrangement of aluminum electrolyzer
US3821101A (en) Wiring system of electrolyzers for producing aluminum
CN101775623B (en) Energy-saving cathode carbon block structure of aluminum cell

Legal Events

Date Code Title Description
QZ4A Changes in the licence of a patent

Effective date: 20071001

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20071001

Effective date: 20140416

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20140610

QB4A Licence on use of patent

Free format text: SUB-LICENCE

Effective date: 20140916

QB4A Licence on use of patent

Free format text: SUB-LICENCE

Effective date: 20141230

QB4A Licence on use of patent

Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200414

Effective date: 20200414

PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20211013