SU1724738A1

SU1724738A1 - Method of equipping aluminium cell with busbars

Info

Publication number: SU1724738A1
Application number: SU894734674A
Authority: SU
Inventors: Сергей Дмитриевич Борзых
Original assignee: С.Л. Борзых
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1992-04-07

Abstract

Изобретение относитс к цветной металлургии и может быть использовано при электролизе алюмини в электролизерах. Цель - увеличение выхода металла по току. Дл этого катодные шины 2 предыдущего электролизера шунтируютс соединением 1 и шинами 3, чем создаетс выравнивание нагрузок на выходе тока, а также симметричным распределением нагрузки по токо- подвод щим шинам 4 и передачи тока по изолированным друг от друга шинам 5 к группам анодных штырей 6. Симметризаци нагрузки осуществл етс подбором сечени шин, обеспечивающих снижение падени напр жени между участками конуса спекани анода, как показател равномерности подвода тока к поверхности аноды и зеркала катодного металла. За счет снижени перекосов металла и улучшени циркул ции увеличение выхода по току достигает 0,5- 1,0%. 1 ил., 1 табл.The invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used in the electrolysis of aluminum in electrolyzers. The goal is to increase the current output of the metal. For this, the cathode tires 2 of the previous electrolytic cell are shunted by connection 1 and tires 3, which creates load leveling at the current output, as well as symmetrical load distribution over the current supply busbars 4 and current transfer over the isolated tires 5 to the groups of anode posts 6. Load balancing is carried out by selecting tire sections that reduce the voltage drop between the areas of the anode sintering cone, as an indicator of the uniformity of current supply to the surface of the anodes and the cathode metal mirror. By reducing the distortions of the metal and improving circulation, the increase in current efficiency reaches 0.5-1.0%. 1 ill., 1 tab.

Description

Изобретение относитс к металлургии алюмини , в частности к способу получени алюмини электролизом расплавленных солей .The invention relates to the metallurgy of aluminum, in particular to a method for producing aluminum by the electrolysis of molten salts.

При получении алюмини электролизом расплавленных солей волнение и перекос поверхности металла алюминиевого электролизера снижает устойчивость процесса электролиза и его технико-экономических показателей. Это св зано с образованием горизонтальных токов в катодном металле. Снижение горизонтальных токов в металле достигаетс за счет повышени равномерности токоподвода к аноду.When aluminum is produced by electrolysis of molten salts, excitement and distortion of the metal surface of the aluminum electrolyzer reduces the stability of the electrolysis process and its technical and economic indicators. This is due to the formation of horizontal currents in the cathode metal. A decrease in the horizontal currents in the metal is achieved by increasing the uniformity of the electrical power supply to the anode.

Известен способ ошиновки алюминиевых электролизеров, включающий разделение катодных шин на три самосто тельные секции и подвод тока к входным и выходным сто кам несимметрично в отношении, близком 2:1, Этот способ не обеспечивает равномерного токоподвода к аноду, так как ток к аноду подводитс несимметрично.The known method of aluminum electrolyzer busbars, including the separation of cathode tires into three independent sections and the supply of current to the input and output racks is asymmetrical in a ratio close to 2: 1.

Известен способ ошиновки алюминиевого электролизера, включающий симметричный токоподвод к аноду с подключением анодных штырей каждого р да к одной анодной шине. Этот способ не обеспечивает равномерного токоподвода к аноду вследствие неравномерной токовой нагрузки анодных шин по их длине и неравномерного подвода тока анодными штыр ми, подключенными к этой шине в середине и на торцовых участках анода. При этом увеличение горизонтальных токов в аноде, перетекающих от более нагруженных его участков к менее нагруженным, приводит к увеличению напр женности магнитных полей электролизера и неравномерности подвода тока к катодному металлу.There is a known method for the busbar arrangement of an aluminum electrolysis cell, which includes a symmetrical current lead to the anode with the connection of the anode pins of each row to one anode bus. This method does not provide a uniform current supply to the anode due to the uneven current load of the anode busbars along their length and the uneven current supply by the anode pins connected to this bus in the middle and on the end sections of the anode. At the same time, an increase in the horizontal currents in the anode, flowing from its more loaded sections to less loaded sections, leads to an increase in the intensity of the magnetic fields of the electrolyzer and an uneven current supply to the cathode metal.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ ошиновки алюминиевого электролизера с двусторонним токоподво- дом, включающий подключение анодных штырей каждого р да к одной анодной шине и соединение анодных шин между собой.Closest to the present invention is a busbar method for an aluminum electrolysis cell with a two-sided current supply, including connecting anode pins of each row to one anode busbar and connecting the anode busbars to each other.

Недостатком известного способа вл етс подключение анодных штырей каждого р да к одной анодной шине и соединение между собой анодных шин. Неравномерность токовой нагрузки катодных шин предыдущего в серии электролизера передаетс на токоподвод щиешины анодных сто ков и создает неравномерность токоподвода к торцовым участкам анода. Соединение анодных шин между собой выравнивает токовую нагрузку между анодными шинами и не устран ет указанной неравномерности токоподвода к торцовым участкам анода. Токова нагрузка по длине анодных шин снижаетс пропорционально количествуA disadvantage of the known method is the connection of the anode pins of each row to one anode busbar and the connection between the anode busbars. The uneven current load of the cathode busbars of the previous cell in the series is transmitted to the current-carrying tires of the anode poles and creates an uneven current supply to the end sections of the anode. The connection of the anode busbar between them aligns the current load between the anode busbars and does not eliminate the indicated non-uniformity of the current lead to the end sections of the anode. The current load along the length of the anode tires is reduced in proportion to the number

подключенных к шинам анодных штырей и имеет максимальную величину на торцовых участках анодных шин, так как крайние анодные штыри отвод т ток к телу анода иconnected to the tires of the anode pins and has a maximum value on the end sections of the anode tires, since the extreme anode pins divert current to the anode body and

токова нагрузка анодных шин в средней части электролизера уменьшаетс . Подключение каждого р да анодных штырей к одной анодной шине приводит к повышенной токовой нагрузке торцовых участков анодаthe current load of the anode busbars in the middle part of the electrolyzer is reduced. Connecting each row of anode pins to one anode bus leads to increased current load on the end sections of the anode

0 и снижению токоподвода к аноду в средней его части. В этих услови х создаетс неравномерна токова нагрузка анода во входном торце, середине и выходном его торце, котора приводит к неравномерному подво5 ду тока к катодному металлу, образованию в катодном металле горизонтальных токов. Это создает циркул цию и перекос поверхности металла, снижает выход металла по току.0 and a decrease in the electrical power supply to the anode in its middle part. Under these conditions, an uneven current load of the anode is created at the input end, the middle and its output end, which leads to an uneven supply of current to the cathode metal, the formation of horizontal currents in the cathode metal. This creates circulation and distortion of the metal surface, reduces the current output of the metal.

0 Целью изобретени вл етс повышение выхода металла по току за счет повышени равномерности токоподвода к аноду.0 The aim of the invention is to increase the current output of the metal by increasing the uniformity of the electrical power supply to the anode.

Поставленна цель достигаетс тем, что токовую нагрузку выравнивают на катодныхThe goal is achieved by equalizing the current load on the cathode

5 шинах предыдущего в серии электролизера шунтированием катодных шин и осуществл ют симметричный подвод тока к аноду соединением групп анодных штырей с шунтирующим соединением электрически изо0 лированных между собой анодных шин,5 tires of the previous electrolysis cell by shunting cathode tires and symmetrically applying current to the anode by connecting groups of anode pins with a shunt connection of anode tires electrically insulated between themselves,

Выравнивание токовой нагрузки на катодных шинах предыдущего в серии электролизера шунтированием катодных шин выравнивает токовую нагрузку на шинах,The equalization of the current load on the cathode tires of the previous cell in the series by shunting the cathode tires evens out the current load on the tires,

5 подвод щих ток к аноду. Симметричный токоподвод обеспечивает повышение равно- мерности:подвода тока к торцовым участкам анода. Соединение групп анодных штырей с шунтирующим соединением электрически5 current supply to the anode. A symmetrical current lead provides an increase in uniformity: the supply of current to the end sections of the anode. Connecting groups of anode pins with shunt connection electrically

0 изолированных между собой анодных шин создает секционированный,токоподвод к аноду, повышает равномерность распределени токовой нагрузки по длине анода на каждой отдельной шине шунтирующего со5 единени анодных шин и равномерность подвода тока оттокоподвод щих шин анодных сто ков к группам анодных штырей, подключенным к анодным шинам. Это обеспечивает повышение равномерности токо0 подвода к аноду по его площади и к катодному металлу в проекции анода, что приводит к снижению горизонтальных токов в катодном металле, его циркул ции, перекосу поверхности, чем достигаетс по5 вышение устойчивости хода электролиза и выхода металла по току.The anode busbars isolated between each other create a partitioned current lead to the anode, increases the uniform distribution of the current load along the anode length on each individual busbar shunt co 5 anode busbars and the current supply from the anode bushes to the anode busbars connected to the anode busbars. This provides an increase in the uniformity of the current supply to the anode over its area and to the cathode metal in the projection of the anode, which leads to a decrease in horizontal currents in the cathode metal, its circulation, skewing of the surface, thus increasing the stability of the electrolysis course and current output of the metal.

На чертеже изображена схема ошиновки дл осуществлени способа.The drawing shows a diagram of the bus-bar for implementing the method.

Ошиновка содержит шунтирующее соединение 1 катодных шин 2 предыдущего вThe busbar contains a shunt connection 1 cathode tires 2 previous in

серии электролизера, шины 3, установленные в зоне шунтирующего соединени между пакетами шин продольных сторон- электролизера, равное количество шин 4, подвод щих ток к торцам анода и шунтирующее соединение анодных шин 5, электрически изолированных между собой в зоне подключени анодных штырей 6. (Индексами I-VIII показаны точки измерени разности потенциалов на поверхности конуса спекани анода).electrolyzer series, busbars 3 installed in the zone of the shunt connection between the packages of the tires of the longitudinal sides of the electrolyzer, equal to the number of buses 4 that supply current to the ends of the anode and the shunt connection of the anode tires 5 electrically isolated between themselves in the zone of connection of the anode posts 6. ( I-VIII shows the measurement points of the potential difference on the surface of the anode sintering cone).

П р и м е р. На промышленном электролизере выравнивают токовую нагрузку на катодных шинах предыдущего в серии электролизера шунтирование катодных шин и осуществл ют симметричный подвод тока к аноду соединением групп анодных штырей с шунтирующим соединением электрически изолированных между собой анодных шин.PRI me R. On an industrial electrolyzer, the current load on the cathode tires of the previous cell in the series is shunting the cathode tires and a symmetrical supply of current to the anode is made by connecting groups of anode pins with a shunt connection of electrically isolated anode tires.

Результаты измерени разности потенциалов верха конуса спекани притокопод- воде к аноду предлагаемым и базовым способом приведены в таблице.The results of measuring the potential difference between the top of the sintering cone and the flow to the anode by the proposed and basic method are given in the table.

Из таблицы видно, что предлагаемыйThe table shows that the proposed

способ позвол ет повысить эквипотенциальность верха конуса, спекани , указыва the method allows to increase the equipotentiality of the top of the cone, sintering, indicating

на повышение равномерности токоподводаto improve the current supply uniformity

к аноду, а также выход по току на 0,5-1 %.to the anode, as well as the current output by 0.5-1%.

Claims

Invention Formula

The busbar method of aluminum electrolyzers in series with a two-sided symmetrical electrical power supply, including the supply of current to the anode with a series of anode pins and anode tires from cathode tires, characterized in that, in order to increase the metal yield over current, the current load is equalized on the cathode tires of the previous a series of electrolyzer by shunting cathode busbars and a symmetrical supply of current to the anode by connecting groups of anode posts with a shunt connection anode buses electrically isolated from each other.