[實(shí)用新型]垂直出電鋁電解槽周圍母線的配置系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020196596.4
• 申請(qǐng)日: 2010-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN201729892U
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁學(xué)民;王有山;馮冰;劉靜;康曉東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南中孚實(shí)業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C25C3/16
• 分類號(hào): C25C3/16
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 郭乃鳳

一.技術(shù)領(lǐng)域：本實(shí)用新型涉及一種鋁電解槽之間傳輸電流的導(dǎo)電裝置，特別是涉及一種垂直出電鋁電解槽周圍母線的配置系統(tǒng)。

二.背景技術(shù)：我國(guó)鋁電解技術(shù)發(fā)展較快，特別是在近20年里，電解槽容量由180kA猛增到500kA，幾乎占總增長(zhǎng)量的60％。這主要得益于在大型電解槽設(shè)計(jì)技術(shù)方面的突破和掌握。但在這20年里，電解過程的電流效率只增加了不足3％，直流電耗只降低了不足700kWh/t。分別只占總進(jìn)步量的10％左右，這種現(xiàn)象的很大一部分原因是由傳統(tǒng)的電解槽結(jié)構(gòu)所決定的。

生產(chǎn)實(shí)踐表明，傳統(tǒng)電解技術(shù)很難在4.0V槽電壓下穩(wěn)定生產(chǎn)。對(duì)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電解槽，如果不在改進(jìn)電解槽結(jié)構(gòu)、材料特性和提高電解槽磁流體穩(wěn)定性方面取得突破，大幅度降低槽電壓幾乎是不可能的。

電解槽在工作時(shí)，電流從陽(yáng)極由上而下通過電解質(zhì)層、鋁液層到達(dá)陰極炭塊上，當(dāng)前世界上有的鋁電解槽在電流到達(dá)陰極炭塊后通過陰極鋼棒向兩側(cè)陰極母線分流，而由于鋼棒截面均勻且鑲嵌在炭塊的溝槽中，電流在從垂直方向通過炭塊進(jìn)入鋼棒時(shí)，由于炭塊導(dǎo)電性遠(yuǎn)低于鋼棒，電流在進(jìn)入鋼棒時(shí)，會(huì)在炭塊中形成一定分量的向出電端的水平電流，這種電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)對(duì)金屬鋁液層產(chǎn)生一個(gè)波動(dòng)的力，造成鋁液層的波動(dòng)，從而影響電解生產(chǎn)，造成能耗高、效率低。目前，大型鋁電解槽對(duì)磁場(chǎng)影響很敏感，雖然對(duì)母線系列進(jìn)行了大量的優(yōu)化，但陰極電流分布還不盡合理，陰極導(dǎo)電體內(nèi)的電流流向還達(dá)不到要求。

為了顯著提高電解槽磁流體穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能目標(biāo)，目前已有陰極垂直電解槽方案實(shí)用新型專利，但是還沒有好的電解槽槽周圍母線配置方案。

三.實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、鋁液層內(nèi)磁場(chǎng)小、穩(wěn)定性高且能大幅度提高生產(chǎn)效率的垂直出電鋁電解槽周圍母線的配置系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種垂直出電鋁電解槽周圍母線的配置系統(tǒng)，含有陰極軟母線、槽底母線、陰極母線和立柱母線，其特征是：

(1)鋁電解槽進(jìn)電側(cè)和出電側(cè)分別設(shè)置24根陰極軟母線，所述進(jìn)電側(cè)和出電側(cè)分別設(shè)置的24根陰極軟母線分別分成八組，每一組陰極軟母線從電解槽陰極鋼棒向下與一個(gè)槽底橫母線連接，每一個(gè)槽底橫母線均與一根陰極母線連接，作為引出線，在出電側(cè)設(shè)置六根立柱母線，每根立柱母線上均與八根陰極母線連接，該八根陰極母線分別由進(jìn)電側(cè)陰極母線和出電側(cè)陰極母線組成；

(2)所述進(jìn)電側(cè)中間的兩組陰極母線從進(jìn)電側(cè)穿出，向上后再繞回到槽底，然后從槽底穿過后到出電側(cè)，且連接到出電側(cè)中間的兩根立柱母線上；

(3)所述進(jìn)電側(cè)兩端的四組陰極母線從進(jìn)電側(cè)穿出，向上后從電解槽出鋁端和煙道端繞行到出電側(cè)，連接到出電側(cè)兩端外側(cè)的兩根立柱母線上；

(4)所述進(jìn)電側(cè)兩端剩余的兩組陰極母線從進(jìn)電側(cè)穿出，向上后再繞會(huì)到槽底，然后分別從槽底左、右端部穿過后到出電側(cè)，連接到出電側(cè)兩端內(nèi)側(cè)兩根立柱母線上；

(5)所述出電側(cè)中間的四組陰極母線從出電側(cè)穿出，向上繞行后，靠近出鋁端的兩組連接到出電側(cè)中間靠近出鋁端的立柱母線上；靠近煙道端的兩組連接到出電側(cè)中間靠近煙道端的立柱母線上；

(6)所述出電側(cè)兩端最外側(cè)兩組陰極母線從出電側(cè)穿出，向上繞行后，連接在出電側(cè)出鋁端和煙道端端部的兩根立柱母線上；

(7)所述出電側(cè)兩端剩余的兩組陰極母線從出電側(cè)穿出，向上后再繞行，連接到出電側(cè)端部?jī)?nèi)側(cè)的兩根立柱母線上。

所述進(jìn)電側(cè)八組陰極軟母線的數(shù)量從一端到另一端依次是四根、三根、三根、兩根、兩根、三根、三根和四根；所述進(jìn)電側(cè)八組陰極軟母線的數(shù)量從一端到另一端依次是一根、五根、三根、三根、三根、三根、五根和一根。

所述進(jìn)電側(cè)兩端的各兩組陰極軟母線的槽底橫母線串聯(lián)在一起或共用一個(gè)槽底橫母線，并且，通過一根陰極母線作為引出線。

所述煙道端的陰極母線比所述出鋁端的陰極母線、所述出電側(cè)的陰極母線比所述進(jìn)電側(cè)的陰極母線分別高出50～200mm。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型使鋁電解槽鋁液層的水平電流極小，保證了鋁電解槽在生產(chǎn)過程中鋁液層的平穩(wěn)，能大幅度提高電流效率，增加原鋁產(chǎn)量，節(jié)省電能。

2、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且能夠大量簡(jiǎn)化鋁電解槽的母線配置，節(jié)省大量鋁材，降低鑄造和運(yùn)營(yíng)成本。

3、本實(shí)用新型由于解決了液體導(dǎo)電層受磁場(chǎng)影響問題，因而可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)技術(shù)條件，大幅提高生產(chǎn)效率，且減少生產(chǎn)費(fèi)用。

4、本實(shí)用新型方法簡(jiǎn)單，施工方便，節(jié)省材料，使用壽命長(zhǎng)，推廣后具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

四.附圖說明：