[發明專利]端頭兩點進電模式的鋁電解槽陰極母線的配置方法及結構

無效

• 申請號: 200810306060.0
• 申請日: 2008-12-09
• 公開（公告）號: CN101748443A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 顏非亞;盧劍;周劍飛
• 申請（專利權）人: 貴陽鋁鎂設計研究院
• 主分類號: C25C3/16
• 分類號: C25C3/16
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域：

本發明涉及一種端頭兩點進電型電解槽陰極母線的配置方法與結構、屬于鋁電解技術領 域。

背景技術：

自從最早的霍爾埃魯煉鋁法出現以來，電解槽就朝著大型化和大電流方向飛速發展。 我國從20世紀80年代初期引進了當時處于世界先進水平的撊漲釘160kA兩端進電中間下料預 焙陽極電解槽技術建設了貴州鋁廠第二電解廠；1985年，在引進槽型的基礎上，經過消化及 不斷的改進，又建設了貴州鋁廠第三電解廠；1986年，同樣通過引進日本技術，在甘肅白銀 建立了白銀鋁廠。同年，青海鋁廠160KA電解槽的引進工作也相繼完成。這些中國首批大型 預焙電解槽其共性都為端頭兩點進電模式，目前，它們作為中國鋁工業的先驅槽型仍在運作 。

隨著現代予焙陽極電解槽技術的不斷進步，以及電解過程中物理場的深入研究和有關數 學模型的建立，使電解槽的設計從經驗向科學的計算機輔助設計方向發展。為帶來更大的經 濟效率，鋁電解槽的生產電流強度不斷增大，根據法拉第定律，在其他條件相等時，鋁電解 槽內的磁場將隨電流的增大而增大。因而，電解槽內熔體的磁環境對保證穩定生產而言也變 得越來越重要。

通過計算機的模擬計算以及生產實踐，我們已經知道大面多點進電方式可以使槽內熔體 流速更為均勻，生產更為穩定，更加容易獲得良好的技術指標。因此，后續自行研發的電解 槽從180KA~400KA均采用大面多點進電方式。

然而，如前所述，在我國預焙陽極電解技術起步初期引進的160KA電解槽，目前該類槽 型全國的總產能達32萬噸之多。由于受當時技術的限制，均采用端部兩點進電的方式，如圖 3所示，這直接帶來的結果是其垂直磁場值非常高，從而增大了生產操作的難度，且難于獲 得良好的電解生產性能指標。

160KA電解槽垂直磁場分布可以參見說明書附圖中的圖2，由圖2中可以看出，其垂直磁 場在角部最大達到了90Gs左右，這大大限制了該類型電解槽指標的進一步提高。而產生如此 高的垂直磁場的原因主要是因為大量的電流通過端頭兩點進入電解槽內，單點的電流值遠遠 大于多點進電的單點電流，從而造成垂直磁場過大。而端頭兩立柱母線所處的位置采用傳統 的進電側母線穿槽底的方式很難獲得補償，如圖4。

發明內容：

本發明所要解決的技術方案是：提供一種便于獲得良好的電解生產性能指標、可有效解 決端部兩點進電電解槽的磁場補償力度不夠的陰極母線的配置方法以及相應的配置結構，可 以克服現有技術的不足。

本發明是這樣實現的：端頭兩點進電模式的鋁電解槽的出電側母線先布置到下游槽的底 部，然后折返出下游槽的底部與下游槽立柱母線連接，使得出電側母線內的電流先流經下游 槽的底部，再折返流入下游槽立柱母線；使流經下游槽底部的出電側母線內電流磁場對下游 槽的垂直磁場進行抵消。

端頭兩點進電模式的鋁電解槽陰極母線的配置結構，它包括上游槽、出電側母線、下游 槽、下游槽立柱母線和下游槽進電側母線，出電側母線的兩端分別與上游槽和下游槽立柱母 線連接，出電側母線的中段布置在下游槽底部；并且在出電側母線的中段與下游槽進電側母 線交匯處設有絕緣隔板。

設置在下游槽底部的出電側母線位于下游槽進電側母線下方。

設置在下游槽底部的出電側母線不對稱布置。

設置在下游槽底部的出電側母線呈L型折線布置。