WO2019132737A1 - Ошиновка модульная для серий алюминиевых электролизеров - Google Patents
Ошиновка модульная для серий алюминиевых электролизеров Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019132737A1 WO2019132737A1 PCT/RU2018/050166 RU2018050166W WO2019132737A1 WO 2019132737 A1 WO2019132737 A1 WO 2019132737A1 RU 2018050166 W RU2018050166 W RU 2018050166W WO 2019132737 A1 WO2019132737 A1 WO 2019132737A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- series
- electrolyzer
- cathode
- current
- electrolyzers
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/16—Electric current supply devices, e.g. bus bars
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
Definitions
- the invention relates to the production of aluminum by the method of electrolysis of molten cryolite salts in electrolyzers with their transverse arrangement in the body of electrolysis.
- Busbar is a current-carrying element of the design of the electrolyzer and consists of two parts - anodic and cathodic.
- the electrolyzers arranged in rows one after another, are connected by conductor of aluminum or copper busbars of various sections and are connected in series to the electrical circuit: the cathode busbars of one electrolyzer are connected to the anode busbars of the other.
- a group of electrolyzers combined into one electrical circuit is called a series.
- the anodic part of the busbars includes flexible packages, anode risers, anodic tires. From the anode tires, the current is transferred to the aluminum anode rods, then to the anode sintered carbon blocks.
- the cathode part of the bus-bar consists of packages of flexible tapes which divert current from the cathode rods of the bottom to the cathode busbars, then to the cathode busbars.
- Busbar is developed for a specific electrolyzer design using mathematical computer models and depends on the type of electrolyzer, its power, location in the housing, in series, presence of adjacent electrolysis buildings, climate of the area, remoteness of suppliers of raw materials, consumers of products, the cost of electricity, raw materials and finished products.
- the material for tires in Russia is mainly aluminum grade A7E temperature coefficient of electrical resistance, which is equal to 0.004. This means that when the tire temperature changes by 10 ° C, its resistance changes by 4%, which also needs to be taken into account. In practice, this can really be considered only approximately, since The temperature of any tire depends not only on the current density passing through it (Joule-Lenz law), but also, first of all, on its thermal balance, which is determined by the shape, mass and material of the tire, the molecular heat release or heating from another heat source, emission or generation of heat by radiation, convective heat exchange, the influence of cold sources;
- the design should be calculated in such a way that they would not experience mechanical damage within the limits of the established movement of the anode frame to the limit switches and restrictive stops;
- busbar aluminum electrolysis cell with a transverse arrangement in the housing, containing busbars with cathode slopes installed along the inlet and outlet longitudinal sides of the electrolyzer, anode risers installed on the inlet side, through which the same currents flow.
- the anodic busbar is connected to the previous electrolysis cell by means of risers, while the extreme risers are connected to the extreme cathode tires of the downstream side of the electrolyzer by the tire packages located along the end sides and with the cathode tires of the downstream side of the electrolyzer, and the middle risers are connected to the middle tires of the input side side tires arranged symmetrically under the cathode blocks closest to the ends of the electrolyzer, and with the cathode busbars of the output side of the electric
- the bus passing under the bottom and located closer to the adjacent row of electrolyzers, transfers 15% of the input side current, while the other carries 10% of the input side current, an intermediate tire is installed under the bottom of the electrolyzer, which runs midway between the series axis and the end electrolyzer, on the side opposite to the adjacent row of electrolyzers, 5% of the input side current passes through the bus (Patent FR2552782, PECHINEY ALUMINUM, IPC ⁇ 25 ⁇ 3/
- bus-bar A disadvantage of the known bus-bar is the impossibility of its use for electrolyzers of high power, more than 380 kA, since asymmetrical busbars are structurally limited in their ability to compensate for the magnetic field from the adjacent row of electrolyzers.
- a device for supplying / discharging current to / from electrolyzers for producing aluminum with a double-row transverse arrangement in a row comprising an anode busbar connected to the anodes by means of anode rods, a cathode busbar from cathode rods with flexible packages protruding on both sides of the cathode casing of the electrolyzer with a bottom, cathode busbars on the input and output sides of the cathode casing of the electrolyzer, connecting busbars, shunt element, connection of the cathode and anode busbars and buses of the magnetic field correction circuit located parallel to the transverse axis of the cell at the ends of the cathode shell.
- connection of the cathode busbar with the anode busbar of the next electrolyzer in the row is made in the form of bus modules consisting of two semi-risers, one of the semi-risers is rigidly connected to the cathode bus on the output side, which is connected to four flexible packages, and the other floor is connected by tires, placed under the bottom of the cathode casing, and connected to the cathode assemblies on the inlet side, connected to two flexible packages each, and the connecting tires are located under the bottom of the cathode casing in parallel transverse axis of the electrolyzer and one another, the current is supplied to the correction circuit in the direction coinciding with the direction of the current in the series, while the current in the magnetic field correction circuit is preferably 20–70% of the current of the series (Patent FR 2583069, PECHINEY ALUMINIUM, 1986- 12-12).
- the disadvantage of this busbar is that it uses independent tires for correcting the magnetic field of two conductors running along both ends of the cells in the circuit along the current direction of the series.
- the correction current is 20-70% of the current series. For example, at a current of 500 kA series, the correction current can reach 350 kA.
- a series of current flows equal to 500 + 350 890 kA, which generates a corresponding non-500 kA, 890 kA magnetic field in the housing, which, first of all, adversely affects industrial personnel.
- the additional weight of the busbar tire from the correction tires will be about 10 tons per each electrolyzer of the series.
- the use of a correction circuit contributes to an increase in the weight of the bus-bar, an increase in the power consumption, due to the voltage drop in the correction circuit, an increase in the cost of production space for mounting the correction circuit.
- the correction tires will consist of 16 tires with a cross section of 650x70 mm (the width of one package is about 2 meters, two - about 4 meters).
- the first method involves the use of anode risers only on the input side of the electrolyzer.
- 100% of the current of the series is returned to the current supply station via additional correction buses located under the bottoms of the series electrolyzers.
- the transverse arrangement busbar has anodic risers on both the input and output sides of the electrolyzer
- busbar of the electrolyzer is an electrical modular design.
- item 1 says that the busbar has at least one first compensation circuit located under the electrolysers and capable of passing through itself the first compensation current under electrolyzers in the opposite direction of the total electrolysis current.
- Known busbar electrolyzer patent RU 2288976 adopted for the prototype has a two-row, transverse arrangement in the series, contains the anode part of the busbars connected to the anodes through the anode rods, the cathode part of the busbars of cathode rods with flexible packages protruding on both sides of the cathode casing of the electrolyzer.
- the connection of the cathode rods with the anode busbar of the next electrolyzer in the row is made in the form of bus modules consisting of prefabricated cathode busbars, connecting busbars, anode risers. At least one riser in each module is located on the input side of the electrolyzer, at least one riser in each module is located on the output side of the electrolyzer.
- the anode risers on the input side are powered from blooms from both the input and output sides of the previous electrolyzer, and the anode risers on the output side are fed from blooms from the output side of the previous electrolyzer.
- 1/2 to 3/4 of the module current passes through the anode risers, and 1/2 to 1/4 of the module current passes through the risers on the output side, connecting bars are located under the bottom of the electrolyzer, part of the connecting buses of the outer modules, at least , can bend around the ends of the electrolyzer and be located, preferably, at the level of the molten metal.
- the task and the technical result of the invention is the formation of an optimal magnetic field in the melt of electrolysis cells with a transverse arrangement in the housing for the development and creation of a series of electrolysis for a current of 600 kA to 2000 kA, preferably 800 kA.
- Busbar necessarily included in the complex of two independent power supply single-row series of electrolyzers;
- the cathode correction tires of each series are located in the immediate vicinity of the cathode busbar of the adjacent series of the series;
- the current in the series is directed in opposite directions to each other;
- the anode risers on the inlet and outlet sides of the electrolyzer are located symmetrically with the YZ plane of the electrolyzer.
- FIG. Figure 1 shows a schematic diagram of a complex of two series of electrolyzers in terms of 3.5.1 and 4.6.2, where under each row of series 3 and 4 pass correction tires of the next series 5 and 6 in close proximity to the cathode busbar series.
- the series is independent of electrical power and each is connected to a separate source 1 and 2.
- FIG. 2. shows an example of 4 modular busbars on the application for the invention for a current of 800 kA with anode risers 16 and 17, located on both sides of the bath and correction tires 5 and 6, located in the immediate vicinity of the cathode busbar rows of electrolyzers 3 and 4 of the neighboring series, respectively.
- FIG. 3 shows the connection diagram of rows of electrolyzers 3 and 4 according to the application in the section with risers on the input side 16 and the output side 17. Field correction tires from the neighboring series 5 and 6, respectively.
- Figure 4 shows the magnetic field in the PC in the component of the magnetic induction vector Bz in the middle of the metal level of an experimental industrial electrolyzer in the prototype patent with a current of 550 kA.
- Figure 5 shows the magnetic field in PC in the component of the magnetic induction vector Bz in the middle of the metal level of the electrolyzer according to the application for the invention at a current of 800 kA.
- Figure 6 shows the magnetic field for the By component in the PC of the magnetic induction vector of a cell similar to the invention with anode risers only on the input side 16 and correction tires 5 and 6 from the adjacent series, respectively.
- FIG. 7 reflects the magnetic field on the By component in the PC of the magnetic induction vector of the electrolyzer according to the invention application with anode risers 16 and 17 located on both sides of the electrolyzer symmetrical to the YZ plane and correction buses 5 and 6 from rows of neighboring series 3 and 4, respectively.
- Busbar consists of two single-row series 3,5,1 and 4,6,2 series-connected electrolyzers, independent of electrical power. The current in the series is directed in opposite directions.
- a series of electrolyzers 3,5,1 is powered by an independent current source 1, and a series of electrolyzers 4,6,2 - from an independent current source 2.
- a series of electrolyzers 3,5,1 returns current to the power source 1, thanks to correction buses 5, passing through close proximity to the cathode busbars of the neighboring row of electrolyzers 4.
- the series of electrolyzers 4,6,2 returns the current to the power source 2 by means of tires correction 6 located in close proximity to the cathode busbars of the series, consisting of a number of electrolyzers 3.
- FIG. 2 shows a four modular busbar for a current of 800 kA.
- it can be developed for electrolyzers at any technically, technologically and economically acceptable current (1000 - 1500 kA or more, for example, 2000 kA). It does not exclude the execution of a series of single-module busbars.
- the busbar in FIG. 2 and FIG. 3 includes an anodic busbar 7 with anodes 8 and anode rods 9, a cathode busbar of cathode rods 10 with flexible packages 11, bus modules A, B, C and G.
- Each module includes cathode busbars on the input side 12 and the output side 13 of the cathode casing 14, the connecting tires 15, the anode risers on the input side 16 and on the output side 17, which are located symmetrically with the plane of symmetry YZ.
- the connecting busbars 15 are located in the immediate vicinity of the cathode busbars of series 3 and 4.
- the anodic risers of the input side 16 are connected to the cathode tires 13 of the input side of the previous electrolyzer.
- the anode risers of the output side 17 are connected to the cathode tires of the input side 12 of the previous electrolyzer.
- In the immediate vicinity of the cathode busbar are the correction tires 5 and 6 from the next series of
- the current from the cathode rods 10 is transmitted to the cathode busbars 12 and 13 and via the connecting buses 15, through the anode racks 16 and 17 is transmitted to the anode busbar 7, then to the rods 9 and the anodes 8 subsequent in the series of electrolyzer.
- the current is directed in the opposite direction to the current of the series.
- high power electrolyzers up to 2000 kA are assembled from parallel-arranged series of low-power electrolyzers (modules), in which the current is directed in one direction.
- the adjacent baths (modules) of each series are combined into one common bath, as shown in Fig. 2.
- the main conditions for the optimal nature of the magnetic field in a metal for lateral-cell electrolysers in a case of up to 500 kA are:
- the field along the longitudinal (By) component must be antisymmetric with respect to the YZ symmetry plane. For electrolyzers with a current strength of more than 500 kA, these criteria are not enough to ensure high TEC.
- the field from the anode risers In contrast to the magnetic field from the cathode busbar, the field from the anode risers, in which the entire current of the series passes totally, and between the metal and the risers there are no ferromagnetic screens that reduce the effect of the magnetic field from the risers on the metal, the field from the anode risers basically forms a vertical (Bz) magnetic field in the metal. On the right side, in the course of the current in the riser, a field along the (Bz) is directed downward (minus) in the metal, and upward (plus) on the left side of the riser.
- a sinusoid-like field in the metal can be obtained for the component (Bz) with an amplitude of no more than 3.0-3, 5 pcs. If on If the opposite side of the electrolyzer is symmetrical to the YX plane, then similar anodic risers should be located. As a result, the vertical magnetic field that is antisymmetric with respect to the YZ and XZ planes, as shown in FIG. four.
- the correction buses Since the potential difference between the poles of the power station of a modern series of electrolyzers can reach 1000 V or more, the correction buses must be connected to a separate, own current source in order to eliminate the potential difference between the cathode busbars and the correction buses in order to avoid the occurrence of an electric arc, especially those electrolyzers, which are located close to the power source.
- correction tires 5 and 6 which are located in close proximity, to a greater extent, under the bottoms of the adjacent rows, of the series of electrolyzers 3 and 4.
- the currents are the same and directed in opposite directions, following the rule of the “right gimlet”, the current from the cathode busbars and the correction tires compensate for the magnetic field around them.
- the correction tires firstly, compensate the vertical magnetic field in the electrolytic cell melt to the optimum values, and secondly, subtract the field around each of the two rows 3 and 4 of the electrolysis series, thereby excluding the magnetic field on the adjacent row of electrolyzers.
- correction tires optimize not only the vertical (Bz) component of the field in the metal, but also affect the longitudinal (By) component formed mainly by the bulk currents and currents of the cathode rods, namely, on the input longitudinal side of the electrolyzer, it is subtracted, and output side increase, adding to it, because match in direction.
- Figure 6 shows the By field in the metal of the electrolyzer with risers installed only on the input side of the electrolyzer in the presence of tire correction. As you can see, the field for this component is 100% positive.
- this problem is solved by the presence of anode risers located on the opposite, output side of the electrolyzer 7, as shown in FIG. 2.3
- the total current in the risers on the input side is reduced by about 2 times, which means it contributes to the field growth along Bx on the input side, since the field from the anode risers by By is added up with a similar field from the correction tires.
- the field from the anode risers on the contrary, subtracts the field from the correction tires.
- the pilot industrial group works with the following indicators: - current - 550 kA;
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Abstract
Ошиновка состоит из анодной части, выполненной с возможностью соединения анодов в серии электролизеров посредством анодных штанг, катодной части, состоящей из катодных стержней с гибкими пакетами, выполненной с возможностью соединения с анодной частью следующего в серии электролизера посредством шинного модуля, содержащего сборные катодные шины на входной, выходной стороне катодного кожуха, расположенные под днищем электролизера соединительные шины, по крайней мере, один анодный стояк, расположенный на входной стороне и, по крайней мере, один анодный стояк, расположенный на выходной стороне электролизера. Ошиновка выполнена с возможностью питания токов двух одинаковых серий электролизеров, состоящих из одного ряда электролизеров, выполненных независимыми друг от друга по электрическому питанию и имеющих противоположное направление тока, содержит шины коррекции.
Description
ОШИНОВКА МОДУЛЬНАЯ
ДЛЯ СЕРИЙ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ
Изобретение относится к производству алюминия методом электролиза расплавленных криолитовых солей в электролизерах при поперечном расположении их в корпусе электролиза.
Ошиновка является токоведущим элементом конструкции электролизера и состоит из двух частей - анодной и катодной. Электролизеры, располагаемые рядами один за другим, соединены токопроводами из алюминиевых или медных шин различного сечения и включены в электрическую цепь последовательно: катодные шины одного электролизера соединены с анодными шинами другого. Группа электролизеров, объединенная в одну электрическую цепь, называется серией. В анодную часть ошиновки входят гибкие пакеты, анодные стояки, анодные шины. От анодных шин ток передается в алюминиевые анодные штанги, затем в анодные обожженные углеродные блоки. Катодная часть ошиновки состоит из пакетов гибких лент, отводящих ток от катодных стержней подины в сборные катодные шины, затем в катодные шины.
Существует много известных схем конструкций ошиновок электролизеров. Ошиновка разрабатывается под конкретную конструкцию электролизера с помощью математических компьютерных моделей и зависит от типа электролизера, его мощности, расположения в корпусе, в серии, наличии соседних корпусов электролиза, климата данной местности,
отдаленности поставщиков сырья, потребителей продукции, стоимости электроэнергии, сырья и готовой продукции.
При разработке ошиновки принято руководствоваться следующими условиями:
- соответствие проекта правилам техники безопасности (ТБ) и электро безопасности (ЭБ);
- оптимальная плотность тока в ошиновке и токоведущих частях электролизера;
- сбалансированность сил Лоренца на расплав, т.е. оптимальное электрическое и магнитного поле в расплаве;
- возможность оперативного и безопасного отключения и подключения в электрическую цепь одного или группы электролизеров без нарушения работы соседних ванн и без отключения или снижения нагрузки тока в серии;
- в настоящее время материалом для шин в России в основном служит алюминий марки А7Е температурный коэффициент электрического сопротивления, которого равен 0,004. Это означает, что при изменении температуры шин на 10 °С, его сопротивление изменяется на 4%, что также необходимо учитывать. На практике это реально можно учесть только приблизительно, т.к. температура любой шины зависит не только от плотности тока, проходящего по ней (закон Джоу ля- Ленца), а так же, в первую очередь, от её теплового баланса, который определяется формой, массой и материалом шины, молекулярной отдачей тепла или нагревом от другого источника тепла, отдачей или получением тепла излучением, конвективным теплообменом, влиянием источников холода;
- при конструировании катодной и анодной ошиновки желательно добиваться наиболее равномерного распределения тока по блюмсам и анодам с целью минимизации планарных токов в металле, которые оказывают негативное влияние на магнитогидродинамическую устойчивость
электролизера (МГД), что приводит к снижению технико-экономических показателей их работы (ТЭП).
- гибкие пакеты анодной ошиновки при проектировании следует рассчитывать таким образом, что бы они в пределах установленного перемещения анодной рамы до концевых выключателей и ограничительных упоров не испытывали механических повреждений;
серия электролизеров с ошиновкой должна быть надежно изолирована от "земли" и между катодными кожухами друг друга для уменьшения величины утечек и перетечек тока. Утечки и перетечки тока обуславливают не только прямые потери тока, не участвующие в процессе электролиза, но и вызывает трудно устранимую МГД нестабильность расплава на электролизерах в местах близких к утечкам и перетечкам тока.
Известна ошиновка алюминиевого электролизера при поперечном расположении в корпусе, содержащая сборные шины с катодными спусками, установленными вдоль входной и выходной продольных сторон электролизера, анодные 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 FR2552782, PECHINEY ALUMINIUM, МПК С25С 3/08, 1985).
Недостатком известной ошиновки является невозможность ее использования для электролизеров большой мощности, более чем 380 кА, т.к. асимметричные ошиновки конструктивно ограничены возможностью компенсации наводки магнитного поля от соседнего ряда электролизеров.
Известно устройство подвода/отвода тока к/от электролизеров для получения алюминия с двухрядным поперечным расположением в ряду, содержащее анодную ошиновку, соединенную с анодами посредством анодных штанг, катодную ошиновку из катодных стержней с гибкими пакетами, выступающими по обе стороны катодного кожуха электролизера с днищем, сборные катодные шины на входной и выходной сторонах катодного кожуха электролизера, соединительные шины, шунтирующий элемент, соединение катодной и анодной ошиновку и шины цепи коррекции магнитного поля, расположенные параллельно поперечной оси электролизера у торцов катодного кожуха. Соединение катодной ошиновки с анодной ошиновкой следующего в ряду электролизера выполнено в виде шинных модулей, состоящих из двух полу стояков, один из полу стояков жестко соединен со сборной катодной шиной на выходной стороне, которая соединена с четырьмя гибкими пакетами, а другой полу стояк соединен шинами, размещенными под днищем катодного кожуха, и связан со сборными катодными пакетами на входной стороне, соединенными с двумя гибкими пакетами каждый, причем, соединительные шины расположены под днищем катодного кожуха параллельно поперечной оси электролизера и одна другой, подача тока в цепь коррекции осуществляется в направлении, совпадающим с направлением ток в серии, при этом ток в цепи коррекции магнитного поля предпочтительно составляет 20 - 70% от тока серии (Патент FR 2583069, PECHINEY ALUMINIUM, 1986-12-12).
Недостатком настоящей ошиновки является то, что в ней используется независимые шины коррекции магнитного поля из двух проводников, проходящих вдоль обоих торцов электролизеров в цепи по направлению тока серии. Ток коррекции составляет 20-70% от тока серии. Например, при токе серии 500 кА ток коррекции может достигать 350 кА. По серии протекает ток равный 500+350=890 кА, который генерирует соответствующее не 500 кА, 890 кА магнитное поле в корпусе, что, в первую очередь отрицательно сказывается на промышленном персонале. Дополнительный вес ошиновки от шин коррекции составит около 10 т на каждый электролизер серии. В любом случае, применение цепи коррекции способствует увеличению веса ошиновки, росту расхода электроэнергии, из-за падения напряжения в цепи коррекции, увеличению затрат на производственные площади для монтажа цепи коррекции. Например, при силе тока коррекции в 450 кА шины коррекции будут состоять из 16-ти шин сечением 650x70 мм (ширина одного пакета - около 2-х метров, двух - около 4-х метров).
В работе Marc Dupuis «New Busbar Network Concepts Taking Advantage of Copper CollectorBars to Reduce Busbar Weight and Increase Cell Power Efficiency», Proceedings of 34th Itemational ICSOBA Conference, Quebec, Canada, 3-6 October, 2016, p.883, ISSN 2518-332X, Vol.41,No 45 представлена новая концепция магнитного поля от соседнего ряда электролизеров в серии с одновременной оптимизацией (снижением поля по Bz компоненте в торцах электролизера.)
Первый способ новой концепции предполагает использование анодных стояков только на входной стороне электролизера. В самой простом виде концепции, 100 % тока серии возвращается обратно на станцию питания током по дополнительным шинам коррекции, расположенным под днищами электролизеров серии.
По второй версии новой концепции шины входной стороны электролизера переносят под днищем половину тока серии в стояки
последующего электролизера, расположенные на его входной стороне. Шины выходной стороны электролизера переносят вторую половину тока серии в стояки последующего электролизера под днищем, в стояки расположенные на выходной стороне электролизера. Как в первой концепции в рядом расположенных дополнительных шинах компенсации под днищами проходит полный ток серии противоположного направления.
Существенным недостатком обеих разновидностей концепций является то, что они представляют собой только теоретический интерес, т.к. не могут быть реализованы на практике. В связи с тем, что разность потенциалов между полюсами станций питания современных серий электролизеров составляет 1000 В и более. Из-за непосредственной близости расположения катодной ошиновки серии и пакетов шин коррекции, возвращающих ток к источнику питания, между ними неизбежно возникнет электрическая дуга (плазма), что недопустимо согласно правилам (ТБ) и (ЭБ).
В настоящее время не известны пригодные для промышленного использования, дешевые и надежные способы изоляции между проводниками с большой силой тока, имеющими между собой разность потенциалов в 1000 В и более при большой площади, близкого расстояния между ними и большой силой тока.
Так же известна патентная заявка WO2016/128824, С25СЗ/16 , опубл. 18.08.2016. Формула заявки состоит в основном из комплекса технических решений, а именно:
- в и. 1 сказано, что ошиновка поперечного расположения имеет анодные стояки, как на входной, так и на выходной стороне электролизера;
- в и. 19 указано, что ошиновка электролизера представляет собой электрическую модульную конструкцию.
При этом в п.1 сказано, что ошиновка имеет, по меньшей мере, имеет один первый контур компенсации расположенный под электролизерами и способный пропускать через себя первый ток компенсации под
электролизерами в направлении противоположном направлению общего тока электролиза.
- в и. 1 - по меньшей мере, один второй электрический контур компенсации, расположенный, как минимум, на одной стороне электролизеров и способный пропустить второй ток компенсации в направлении тока электролиза.
Наличие двух линий коррекции и самой серии электролизера предполагает большие затраты на три независимые станции питания с учетом запаса на аварийные случаи для каждой из них и затрат на дополнительные шины 2-х контуров коррекции, потерю электрической энергии в 2-х конурах коррекции и агрегатах их питания, что является недостатком известной заявки.
На фиг. 6, в указанной заявке, показаны электролизеры, у которых блюмсы проходят сквозь подину, перпендикулярно плоскости металла. Защита от протека металла между блюмсами и футеровкой вероятно требует больших затрат, т.к. блюмсы, футеровка, катодный кожух обладают существенными различиями по физическим, электрическим и тепловым свойствам. В период кампании электролизера (6-7 лет) вероятность протеков жидкого алюминия, растворения вертикальных блюмсов и утечки металла очень велика, т.к. перечисленные элементы электролизера постоянно перемещаются относительно друг друга, меняются их геометрические размеры, физические свойства, что так же является недостатком заявки.
Известная ошиновка электролизера по патенту RU 2288976, принятая за прототип, имеет двухрядное, поперечное расположение в серии, содержит анодную часть ошиновки, соединенную с анодами посредством анодных штанг, катодную часть ошиновки из катодных стержней с гибкими пакетами, выступающими по обе стороны катодного кожуха электролизера. Соединение катодных стержней с анодной ошиновкой следующего в ряду электролизера выполнено в виде шинных модулей, состоящих из сборных
катодных шин, соединительных шин, анодных стояков. По крайней мере, один стояк в каждом модуле расположен на входной стороне электролизера, по крайней мере, один стояк в каждом модуле расположен на выходной стороне электролизера.
При этом анодные стояки на входной стороне питаются от блюмсов, как с входной, так и с выходной стороны предыдущего электролизера, а анодные стояки на выходной стороне питаются от блюмсов с выходной стороны предыдущего электролизера. Через анодные стояки на входной стороне проходит 1/2 - 3/4 тока модуля, а через стояки на выходной стороне - 1/2 - 1/4 тока модуля, соединительные шины расположены под днищем электролизера, часть соединительных шин крайних модулей, по крайней мере, могут огибать торцы электролизера и располагаться, предпочтительно, на уровне расплавленного металла.
Недостатками известной ошиновки по прототипу являются:
- ограниченная возможность в создании электролизеров на силу тока более 600 кА в связи с необходимостью подавать большее количество тока по пакетам шин, огибающим торцы электролизера, из-за необходимости удлинять шахту электролизера, что усложнит конструкцию ошиновки, повысит её вес и потребует увеличить шаг электролизеров, это отрицательно скажется на его конкурентной способности;
- относительная сложность конструкции ошиновки.
Задачей и техническим результатом изобретения является формирование оптимального магнитного поля в расплаве электролизеров при поперечном расположении в корпусе для разработки и созданий серий электролиза на силу тока от 600 кА до 2000 кА, предпочтительно на 800 кА.
Настоящий результат достигается за счет принципиальных отличий в предлагаемой заявке на изобретение ошиновки от ошиновки прототипа, которыми являются:
1. Ошиновка обязательно входит в комплекс из двух независимых по питанию электрическим током однорядных серий электролизеров;
2. Катодные шины коррекции каждой серии расположены в непосредственной близости от катодной ошиновки соседнего ряда серии;
3. Ток в сериях направлен в противоположные относительно друг друга направления;
4. Анодные стояки на входной и выходной стороне электролизера расположены симметрично плоскости YZ электролизера.
При этом достичь оптимального магнитного поля без технических решений, указанных в ограничительной части патента- прототипа, невозможно, без таких как:
5. Наличие анодных стояков, как на входной, так и на выходной стороне электролизера;
6. Возможность выбора оптимального распределения тока в анодных стояках на входной и выходной стороне в пределах указанных в ограничительной части формулы заявки на изобретение;
7. Возможность пропускать часть тока вокруг торцов электролизера при проектировании оптимального поля в расплаве.
Далее приведено описание чертежей.
На фиг. 1 отражена принципиальная схема комплекса из двух серий электролизеров в плане 3,5,1 и 4,6,2, где под каждым рядом серии 3 и 4 проходят шины коррекции соседней серии 5 и 6 в непосредственной близости от катодной ошиновки серии. Серии независимы по электрическому питанию и каждая подключена к отдельному источнику 1 и 2.
На фиг. 2. показан пример 4-х модульной ошиновки по заявке на изобретение на силу тока 800 кА с анодными стояками 16 и 17, расположенными на обеих сторонах ванны и шинами коррекции 5 и 6,
расположенных в непосредственной близости от катодной ошиновки рядов электролизеров 3 и 4 соседней серии, соответственно.
На фиг. 3 изображена схема подключения рядов электролизеров 3 и 4 по заявке в разрезе со стояками на входной стороне 16 и выходной стороне 17. Шинами коррекции поля от соседней серии 5 и 6, соответственно.
На фиг.4 показано магнитное поле в шТ по составляющей вектора магнитной индукции Bz в середине уровня металла опытно промышленного электролизера по патенту-прототипу при силе тока 550 кА.
На фиг.5 показано магнитное поле в шТ по составляющей вектора магнитной индукции Bz в середине уровня металла электролизера по заявке на изобретение при силе тока 800 кА.
На фигуре 6 показано магнитное поле по компоненте By в шТ вектора магнитной индукции электролизера аналогичного заявке на изобретение с анодными стояками только на входной стороне 16 и шинами коррекции 5 и 6 от соседней серии, соответственно.
На фиг. 7 отражено магнитное поле по компоненте By в шТ вектора магнитной индукции электролизера по заявке на изобретение с анодными стояками 16 и 17, расположенными на обеих сторонах электролизера симметрично плоскости YZ и шинами коррекции 5 и 6 от рядов соседних серии 3 и 4, со ответственно.
Ошиновка состоит из двух однорядных серий 3,5,1 и 4,6,2 последовательно соединенных электролизеров, независимых по электрическому питанию. Ток в сериях направлен в противоположные стороны. Серия электролизеров 3,5,1 питается от независимого источника тока 1, а серия электролизеров 4,6,2 - от независимого источника тока 2. Серия электролизеров 3,5,1 возвращает ток в источник питания 1, благодаря шинам коррекции 5, проходящих в непосредственной близости от катодных ошиновок соседнего ряда электролизеров 4. Аналогично, серия электролизеров 4,6,2 возвращает ток в источник питания 2, посредством шин
коррекции 6 расположенных в непосредственной близости от катодных ошиновок серии, состоящей из ряда электролизеров 3.
Для примера, на фиг. 2, показана четырех модульная ошиновка на силу тока 800 кА. В зависимости от количества выбранных модулей она может быть разработана для электролизеров на любую технически, технологически и экономически приемлемую силу тока (1000 - 1500 кА и более, например, 2000 кА). Не исключается выполнение серий из одномодульных ошиновок.
Ошиновка на фиг. 2 и фиг. 3 включает в себя анодную ошиновку 7 с анодами 8 и анодными штангами 9, катодную ошиновку из катодных стержней 10 с гибкими пакетами 11, шинные модули А, Б, В и Г. В состав каждого модуля входят сборные катодные шины на входной стороне 12 и на выходной стороне 13 катодного кожуха 14, соединительные шины 15, анодные стояки на входной стороне 16 и на выходной стороне 17, которые расположены симметрично плоскости симметрии YZ. Соединительные шины 15 расположены в непосредственной близости от катодной ошиновки серий 3 и 4. Анодные стояки входной стороны 16 подключены к катодным шинам 13 входной стороны предыдущего электролизера. Анодные стояки выходной стороны 17 подключены к катодным шинам входной стороны 12 предыдущего электролизера. В непосредственной близости от катодной ошиновки расположены шины коррекции 5 и 6 от соседней серии электролизеров .
Как показано на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, посредством гибких пакетов 11 ток с катодных стержней 10 передается в сборные катодные шины 12 и 13 и по соединительным шинам 15, через анодные стояки 16 и 17 передается в анодную ошиновку 7, затем в штанги 9 и аноды 8 последующего в серии электролизера. В шинах коррекции 5 и 6 от соседних рядов 3 и 4 серий электролизеров ток направлен в противоположную сторону току серии.
Следует отметить, что техническое решение заявки на изобретение основано на том, что электролизеры малой мощности в силу относительно
низкой напряженности магнитного поля, небольшой плотности горизонтальных токов и ограниченного объема жидкого металла, не требуют чрезмерного усложнения ошиновки. Хорошие результаты при электролизе достигаются даже при одностороннем отводе тока от катода и одностороннем подводе тока к анодной ошиновке. Располагаться в корпусе такие электролизеры могут продольно по два или четыре ряда, что существенно не отражается на взаимном воздействии магнитных полей.
В данной заявке электролизеры большой мощности (до 2000 кА) собираются из параллельно расположенных серий маломощных электролизеров (модулей), ток в которых направлен в одну сторону. При этом, рядом расположенные ванны (модули) каждой серии, объединяются в одну общую ванну, как это показано на фиг.2.
Проблемы с МГД нестабильностью в каждом маломощном электролизере (модуле) сводятся к минимуму, не будет существенных проблем по МГД устойчивости и в электролизере большой мощности, который составлен из маломощных электролизеров (модулей).
Эффективно располагать их общую ванну поперечно оси корпуса электролиза. Это позволяет значительно снизить вклад напряженности магнитного поля от катодной ошиновки.
Основными условиями оптимального характера магнитного поля в металле для электролизеров поперечного расположения в корпусе до 500 кА являются:
- вертикальное (Bz) и поперечное (Вх) магнитное поле в металле не должно превышать 1,5 шТ;
- направление поля по вертикальной компоненте (Bz) должно быть знакопеременным к каждой четвертинке ванны (пропеллерный характер);
поле по продольной (By) компоненте должно быть антисимметричным относительно плоскости симметрии YZ.
Для электролизеров на силу тока более 500 кА этих критериев недостаточно для обеспечения высоких ТЭП.
Когда вертикальная составляющая магнитного поля Bz, действующая на слой расплавленного металла, имеет один и тот же знак направления (плюс или минус) на обширном участке электролизера, особенно вдоль продольных сторон электролизера, в расплаве могут возникать когерентные, возрастающие колебания поверхности расплавленного металла из-за накопления продольного момента вдоль электролизера. Они обуславливают низкую МГД устойчивость электролизеров и, соответственно, плохие ТЭП их работы. Поэтому, повышение МГД устойчивости, за счет оптимизации поля в жидком металле достигается за счет создания частой перемены знака по составляющей поля Bz, вдоль продольных сторон электролизера, при этом перемена знака должна быть антисимметричной относительно плоскости YZ электролизера.
В настоящей заявке на изобретение данная проблема решена следующим образом. Конструкция анодных и катодных устройств электролизеров обладает значительными по величине ферромагнитными массами, обладающими существенными защитными свойствами металла от магнитного поля катодной ошиновки.
В отличие от магнитного поля от катодной ошиновки, поле от анодных стояков, в которых суммарно проходит весь ток серии, а между металлом и стояками отсутствуют ферромагнитные экраны, снижающие воздействие магнитного поля от стояков на металл, поле от анодных стояков, в основном, формирует вертикальное (Bz) магнитное поле в металле. С правой стороны, по ходу тока в стояке, в металле формируется поле по (Bz) направленное вниз (минус), а с левой стороны от стояка - направленное вверх (плюс). Подобрав соответствующее расстояние и силу тока в стояках на одной продольной стороне можно получить подобное синусоиде поле в металле по компоненте (Bz) с амплитудой, не более 3,0-3, 5 шТ. Если на
противоположной стороне электролизера симметрично плоскости YX расположить аналогичные анодные стояки, то в результате в электролизере образуется антисимметричное относительно плоскостей YZ и XZ вертикальное магнитное поле, как это показано на фиг. 4.
Однако при увеличении мощности электролизера за счет установки дополнительных модулей и удлинения ванны электролизера, будет расти величина вертикальной компоненты магнитной индукции особенно в крайних модулях электролизера А, Г фиг. 2.
Так же, по мере роста силы тока с целью компенсации наводки поля от соседнего ряда, потребуется увеличивать расстояние между рядами электролизеров для того, что бы с большего количества блюмсов передать ток в пакеты, огибающие торцы электролизера с целью компенсации растущей по Bz компоненты поля. Это отрицательно отразится на массе ошиновки и удельных затратах на единицу площади корпуса электролиза.
В настоящей заявке на изобретение эти две проблемы решаются посредством установки шин коррекции под катодными ошиновками ряда электролизеров соседней серии, как это показано на фиг. 1,2,3, в пределах 80- 100% шин от общего числа. Ток коррекции направлен в сторону, противоположную току, протекающему в катодной ошиновке ряда электролизеров соседней серии.
Так как разность потенциалов между полюсами станции питания современных серий электролизеров может достигать 1000 В и более, то шины коррекции должны быть подключены к отдельному, собственному источнику тока с целью исключения разности потенциалов между катодной ошиновкой и шинами коррекции, что бы избежать возникновения электрической дуги, особенно тех электролизеров, которые расположены близко к источнику питания.
В настоящей заявке для решения этой проблемы предложено использовать вторую, независимую по питанию током серию электролиза. То
есть комплекс с указанной в заявке ошиновкой состоит из двух однорядных серий электролиза. Ток в одной серии направлен (в плане) по часовой стрелке, а в другой серии - против часовой стрелки, как это показано на фиг. 1., где ряды электролизеров двух серий 3 и 4.
Вторые ряды в каждой серии замещаются шинами коррекции 5 и 6, которые расположены в непосредственной близости, в большей степени, под днищами соседней рядов серии электролизеров 3 и 4. Так как в катодной ошиновке и в шинах коррекции токи одинаковые и направлены в противоположные стороны, то следуя правилу «правого буравчика» ток от шин катодной ошиновки и шин коррекции компенсируют магнитное поле вокруг себя. Шины коррекции, во-первых, компенсируют вертикальное магнитное поле в расплаве электролизеров до оптимальных величин, во- вторых, вычитают поле вокруг каждого из двух рядов 3 и 4 серий электролиза, тем самым, исключая наводку магнитного поля на соседний ряд электролизеров .
Это позволяет устанавливать ряды электролизеров в непосредственной близости друг от друга, например, в одном корпусе электролиза. Однако шины коррекции оптимизируют не только вертикальную (Bz) компоненту поля в металле, но и влияют на продольную (By) компоненту, формируемую, в основном, объёмными токами и токами катодных стержней, а именно, на входной продольной стороне электролизера вычитают её, а на выходной стороне увеличивают, складываясь с ней, т.к. совпадают по направлению. На фиг.6 показано поле по By в металле электролизера со стояками, установленными только на входной стороне электролизера при наличии шин коррекции. Как видно, поле по этой компоненте на 100% имеет положительное направление. Если на входной стороне оно составляет (-2- ОшТ), то на противоположной продольной стороне достигает (+36-+38 шТ). При взаимодействии с вертикальным током в металле возникают силы Лоренца, направленные в плане с входной продольной стороны на выходную
продольную сторону, что вызовет перекос металла, а вернее, сдвиг его с входной продольной стороны на выходную сторону. При этом, входная продольная сторона становится «горячей», а «выходная» - холодной. Этот факт обуславливает нарушение симметрии теплового баланса в электролизере, формы рабочего пространства, электрического поля в металле, а именно, возникновению планарных токов, которые, как известно, снижают МГД устойчивость электролизеров и ТЭП их работы.
В настоящей заявке на изобретение эта проблема решается наличием анодных стояков расположенных на противоположной, выходной стороне электролизера 7, как это показано на фиг. 2,3. В этом случае, суммарный ток в стояках на входной стороне снижается, примерно в 2 раза, а значит, способствует росту поля по Вх на входной стороне, т.к. поле от анодных стояков по By складывается с аналогичным полем от шин коррекции. На выходной стороне поле от анодных стояков, наоборот, вычитает поле от шин коррекции. Подбирая силу тока в анодных стояках на входной и выходной стороне электролизера, в пределах установленных формулой заявки на изобретения можно достичь антисимметричное, относительно плоскости YZ магнитное поле вдоль продольных сторон, а значит и симметричный перекос поверхности металла, как это показано на фиг. 7.
В литературном источнике «Light metals- 2017», editor Anre P.Ratvik, p.
26, ISSN 2367-1181 ISSN 2367-1696 (electronic) The Minerals, Metals & Materials Series, ISBN 978-3-319-51540-3 ISBN 978-3-319-51541-0 (eBook) опубликованы основные показатели работы опытно-промышленной группы электролизеров на 550 кА, ошиновка которых смонтирована в соответствии с патентом-прототипом к настоящей заявке на изобретение (RU 2288976). Испытания продолжаются уже более 2-х лет.
При указанном на фиг. 4 измеренном магнитном поле по компоненте Bz, которое аналогично полю по заявке на изобретение (фиг.5) опытно- промышленная группа работает со следующими показателями:
- сила тока - 550 кА;
- выход по току - 94,5%;
- напряжение - 3,8 В;
- удельный расход электроэнергии - 12,000 MWh/kg.
Со времени начала испытаний на этих электролизерах не удалось добиться МГД нестабильности. При нормальной работе шум на них составляет 5-6 мВ. При отклонениях - не превышает 20 мВ.
Практические измерения и расчеты указывают на одинаковый качественный и количественный характер магнитного поля по компонентам поля Bz и Вх в расплаве электролизера прототипа и электролизера по заявке на изобретение на 800 кА, как это показано на фиг. 4, 5 и 7.
Указанные совпадения с высокой достоверностью прогнозируют показатели работы электролизера с ошиновкой по заявке (до 2000 кА) не хуже, чем электролизера-прототипа.
Claims
1. Ошиновка для поперечно расположенных в сериях алюминиевых электролизеров, состоящая из анодной части, выполненной с возможностью соединения анодов в серии электролизеров посредством анодных штанг, катодной части, состоящей из катодных стержней с гибкими пакетами и выполненной с возможностью соединения с анодной частью следующего в серии электролизера посредством шинного модуля, содержащего сборные катодные шины на входной и выходной стороне катодного кожуха электролизера, расположенные под днищем электролизера соединительные шины, часть из которых в крайних шинных модулях выполнена с возможностью огибания торцов электролизера и с возможностью расположения ее на уровне расплавленного металла, по крайней мере один анодный стояк, расположенный на входной стороне и по крайней мере один анодный стояк, расположенный на выходной стороне электролизера, симметрично относительно плоскости симметрии YZ электролизера и выполненные с возможностью питания от блюмсов с входной и выходной стороны предыдущего электролизера в серии и с возможностью пропускания на входной стороне через анодные стояки 1/2 - 3/4 тока шинного модуля, а на выходной стороне через анодные стояки - 1/2 - 1/4 тока шинного модуля, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью питания током двух одинаковых серий алюминиевых электролизеров, состоящих из одного ряда алюминиевых электролизеров, выполненных независимыми друг от друга по электрическому питанию и имеющих противоположное направление тока, при этом она содержит шины коррекции, расположенные в непосредственной близости от катодной части ряда электролизеров соседней серии с обеспечением компенсации магнитного поля.
2. Ошиновка по п.1, отличающаяся тем, что шины коррекции параллельны шинам катодной ошиновки.
3. Ошиновка по п.1, отличающаяся тем, что пакеты шин коррекции выполнены с возможностью расположения частично под днищем и вдоль торцов электролизеров.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU2018398340A AU2018398340A1 (en) | 2017-12-29 | 2018-12-21 | Modular busbar for series of aluminium electrolyzers |
| US16/484,453 US20200010968A1 (en) | 2017-12-29 | 2018-12-21 | Modular busbar for series of aluminium electrolyzers |
| CA3052237A CA3052237C (en) | 2017-12-29 | 2018-12-21 | A modular busbar system for aluminum potlines |
| BR112019018189-0A BR112019018189A2 (pt) | 2017-12-29 | 2018-12-21 | Sistema e barramento para séries de eletrolisadores de alumínio |
| IL269993A IL269993B (en) | 2017-12-29 | 2018-12-21 | Modular accumulation strip system for a row of aluminum electrolytic cells |
| CN201880016437.0A CN110392750B (zh) | 2017-12-29 | 2018-12-21 | 用于铝电解槽系列的模块化母线系统 |
| EP18895625.4A EP3643813A4 (en) | 2017-12-29 | 2018-12-21 | MODULAR BUSBAR FOR A RANGE OF ALUMINUM ELECTROLYZERS |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017147133 | 2017-12-29 | ||
| RU2017147133A RU2678624C1 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Ошиновка модульная для серий алюминиевых электролизеров |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019132737A1 true WO2019132737A1 (ru) | 2019-07-04 |
Family
ID=65273641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2018/050166 WO2019132737A1 (ru) | 2017-12-29 | 2018-12-21 | Ошиновка модульная для серий алюминиевых электролизеров |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20200010968A1 (ru) |
| EP (1) | EP3643813A4 (ru) |
| CN (1) | CN110392750B (ru) |
| AU (1) | AU2018398340A1 (ru) |
| BR (1) | BR112019018189A2 (ru) |
| CA (1) | CA3052237C (ru) |
| IL (1) | IL269993B (ru) |
| RU (1) | RU2678624C1 (ru) |
| WO (1) | WO2019132737A1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2552782A1 (fr) | 1983-10-04 | 1985-04-05 | Pechiney Aluminium | Cuve d'electrolyse a intensite superieure a 250 000 amperes pour la production d'aluminium par le procede hall-heroult |
| FR2583069A1 (fr) | 1985-06-05 | 1986-12-12 | Pechiney Aluminium | Dispositif de connexion entre cuves d'electrolyse a tres haute intensite, pour la production d'aluminium, comportant un circuit d'alimentation et un circuit independant de correction du champ magnetique |
| RU2288976C1 (ru) | 2005-05-04 | 2006-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" | Ошиновка модульная мощных электролизеров для производства алюминия |
| RU2316619C1 (ru) * | 2006-04-18 | 2008-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" | Устройство для компенсации магнитного поля, наведенного соседним рядом последовательно соединенных электролизеров большой мощности |
| CN101423960A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-05-06 | 中国铝业股份有限公司 | 铝电解槽外部母线补偿结构 |
| WO2016128824A1 (fr) | 2015-02-09 | 2016-08-18 | Rio Tinto Alcan International Limited | Aluminerie et procédé de compensation d'un champ magnétique créé par la circulation du courant d'électrolyse de cette aluminerie |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO144675C (no) * | 1979-07-24 | 1981-10-14 | Ardal Og Sunndal Verk | Anordning for kompensering av skadelig magnetisk paavirkning mellom to eller flere rekker av langsstilte elektrolyseovner for smelte-elektrolytisk fremstilling av metall, for eksempel aluminium |
| EP0084142B1 (en) * | 1982-01-18 | 1987-06-10 | ALUMINIA S.p.A. | Method and apparatus for electric current supply of pots for electrolytic production of metals, particularly aluminium |
| NO164787C (no) * | 1988-05-11 | 1990-11-14 | Norsk Hydro As | Anordning for kompensering av skadelig magnetisk paavirkning fra likeretterfelt og endefelt paa tverrstilte elektrolyseovner i anlegg for smelteelektrolytisk fremstilling av aluminium. |
| RU2164557C2 (ru) * | 1999-04-20 | 2001-03-27 | ОАО "Объединенная компания "Сибирский алюминий" | Ошиновка электролизера для получения алюминия |
| RU2170290C1 (ru) * | 2000-02-10 | 2001-07-10 | ОАО "Объединенная компания "Сибирский алюминий" | Устройство для электропитания последовательно соединенных алюминиевых электролизеров |
| CN1246503C (zh) * | 2003-06-13 | 2006-03-22 | 沈阳铝镁设计研究院 | 一种铝电解槽系列母线的配置方法 |
| FR2868436B1 (fr) * | 2004-04-02 | 2006-05-26 | Aluminium Pechiney Soc Par Act | Serie de cellules d'electrolyse pour la production d'aluminium comportant des moyens pour equilibrer les champs magnetiques en extremite de file |
| FR2882888B1 (fr) * | 2005-03-01 | 2007-04-27 | Solvay | Circuit electrique d'un electrolyseur et procede pour reduire les champs electromagnetiques au voisinage de l'electrolyseur |
| CN101423958A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-05-06 | 中国铝业股份有限公司 | 包括外部补偿的铝电解槽母线配置结构 |
| CN101423959A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-05-06 | 中国铝业股份有限公司 | 铝电解槽母线配置结构 |
| CN101748443B (zh) * | 2008-12-09 | 2012-05-23 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | 端头两点进电模式的铝电解槽阴极母线的配置方法及结构 |
| FR2977898A1 (fr) * | 2011-07-12 | 2013-01-18 | Rio Tinto Alcan Int Ltd | Aluminerie comprenant des cuves a sortie cathodique par le fond du caisson et des moyens de stabilisation des cuves |
| AU2012385513B2 (en) * | 2012-07-17 | 2017-01-05 | Obshchestvo S Ogranichennoy Otvetstvennost'yu "Obedinennaya Kompaniya Rusal Inzhenerno-Tekhnologicheskiy Tsentr" | Busbar arrangement for aluminium electrolysers with a longitudinal position |
| FR3009564A1 (fr) * | 2013-08-09 | 2015-02-13 | Rio Tinto Alcan Int Ltd | Aluminerie comprenant un circuit electrique de compensation |
| WO2017020123A1 (en) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | 9320-0145 Québec Inc. | Electrical connector system for electrolysis cell of aluminum production plant and method of using same |
| FR3042509B1 (fr) * | 2015-10-15 | 2017-11-03 | Rio Tinto Alcan Int Ltd | Serie de cellules d'electrolyse pour la production d'aluminium comportant des moyens pour equilibrer les champs magnetiques en extremite de file |
-
2017
- 2017-12-29 RU RU2017147133A patent/RU2678624C1/ru active
-
2018
- 2018-12-21 CN CN201880016437.0A patent/CN110392750B/zh active Active
- 2018-12-21 IL IL269993A patent/IL269993B/en unknown
- 2018-12-21 AU AU2018398340A patent/AU2018398340A1/en active Pending
- 2018-12-21 BR BR112019018189-0A patent/BR112019018189A2/pt unknown
- 2018-12-21 WO PCT/RU2018/050166 patent/WO2019132737A1/ru unknown
- 2018-12-21 US US16/484,453 patent/US20200010968A1/en not_active Abandoned
- 2018-12-21 EP EP18895625.4A patent/EP3643813A4/en active Pending
- 2018-12-21 CA CA3052237A patent/CA3052237C/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2552782A1 (fr) | 1983-10-04 | 1985-04-05 | Pechiney Aluminium | Cuve d'electrolyse a intensite superieure a 250 000 amperes pour la production d'aluminium par le procede hall-heroult |
| FR2583069A1 (fr) | 1985-06-05 | 1986-12-12 | Pechiney Aluminium | Dispositif de connexion entre cuves d'electrolyse a tres haute intensite, pour la production d'aluminium, comportant un circuit d'alimentation et un circuit independant de correction du champ magnetique |
| RU2288976C1 (ru) | 2005-05-04 | 2006-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" | Ошиновка модульная мощных электролизеров для производства алюминия |
| RU2316619C1 (ru) * | 2006-04-18 | 2008-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" | Устройство для компенсации магнитного поля, наведенного соседним рядом последовательно соединенных электролизеров большой мощности |
| CN101423960A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-05-06 | 中国铝业股份有限公司 | 铝电解槽外部母线补偿结构 |
| WO2016128824A1 (fr) | 2015-02-09 | 2016-08-18 | Rio Tinto Alcan International Limited | Aluminerie et procédé de compensation d'un champ magnétique créé par la circulation du courant d'électrolyse de cette aluminerie |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| "The Minerals, Metals & Materials Series", article "Light metals-2017", pages: 26 |
| MARC DUPUIS: "New Busbar Network Concepts Taking Advantage of Copper Collector Bars to Reduce Busbar Weight and Increase Cell Power Efficiency", PROCEEDINGS OF 34TH INTERNATIONAL ICSOBA CONFERENCE, vol. 41, no. 45, 3 October 2016 (2016-10-03), pages 883, ISSN: 2518-332X |
| See also references of EP3643813A4 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL269993B (en) | 2022-06-01 |
| CN110392750A (zh) | 2019-10-29 |
| EP3643813A1 (en) | 2020-04-29 |
| US20200010968A1 (en) | 2020-01-09 |
| RU2678624C1 (ru) | 2019-01-30 |
| CA3052237A1 (en) | 2019-07-04 |
| CN110392750B (zh) | 2023-07-21 |
| BR112019018189A2 (pt) | 2020-06-23 |
| CA3052237C (en) | 2021-07-27 |
| AU2018398340A1 (en) | 2019-09-26 |
| EP3643813A4 (en) | 2020-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2288976C1 (ru) | Ошиновка модульная мощных электролизеров для производства алюминия | |
| SA90100211B1 (ar) | جهاز للربط بين خلايا تحلل كهربي عالية الشدة لإنتاج الأمنيوم ويحتوي على دائرة امداد ودائرة مستقلة لتصحيح المجال المغتاطيسي | |
| CN100570010C (zh) | 包括用于均衡在生产线两端处的磁场的装置的用于生产铝的电解池组 | |
| CN101092712A (zh) | 用于补偿由相邻的串联连接的高功率电解槽的行诱导的磁场的装置 | |
| US20140138240A1 (en) | Aluminum smelter including cells with cathode output at the bottom of the pot shell and cell stabilizing means | |
| RU2764623C2 (ru) | Электролизная установка получения алюминия, содержащая электрические проводники из сверхпроводящего материала | |
| PL117500B1 (en) | Method of compensation of magnetic field induced by neighbouring row in electrolyzer seriesim rjadom serii ehlektrolizerov | |
| WO2019132737A1 (ru) | Ошиновка модульная для серий алюминиевых электролизеров | |
| PL115407B3 (en) | Method and apparatus for compensation of magnetic fields of adjoining rows of thermo-electrolyzer tanks | |
| CN105452536A (zh) | 包括补偿电路的铝厂 | |
| NO164787B (no) | Anordning for kompensering av skadelig magnetisk paavirkning fra likeretterfelt og endefelt paa tverrstilte elektrolyseovner i anlegg for smelteelektrolytisk fremstilling av aluminium. | |
| RU2548352C2 (ru) | Ошиновка алюминиевых электролизеров продольного расположения | |
| RU2164557C2 (ru) | Ошиновка электролизера для получения алюминия | |
| AU2016339054B2 (en) | Series of electrolysis cells for the production of aluminium comprising means for balancing the magnetic fields at the end of the line | |
| RU2339742C2 (ru) | Ошиновка алюминиевых электролизеров продольного расположения | |
| US6551473B1 (en) | Electrolytic cell arrangement for production of aluminum | |
| RU2505626C1 (ru) | Ошиновка электролизера для получения алюминия | |
| RU2187584C2 (ru) | Устройство для электропитания последовательно соединенных алюминиевых электролизеров | |
| RU2295589C1 (ru) | Ошиновка алюминиевых электролизеров | |
| RU2132888C1 (ru) | Ошиновка алюминиевого электролизера | |
| RU2168564C2 (ru) | Устройство компенсации | |
| EA016404B1 (ru) | Последовательное соединение электролизеров и способ работы соединенных таким образом электролизеров | |
| JPS6054399B2 (ja) | アルミニウム製造用電解炉 | |
| RU2107754C1 (ru) | Ошиновка электролизера для получения алюминия |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 3052237 Country of ref document: CA |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18895625 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| REG | Reference to national code |
Ref country code: BR Ref legal event code: B01A Ref document number: 112019018189 Country of ref document: BR |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2018398340 Country of ref document: AU Date of ref document: 20181221 Kind code of ref document: A |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2018895625 Country of ref document: EP Effective date: 20190923 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 112019018189 Country of ref document: BR Kind code of ref document: A2 Effective date: 20190830 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |