Ошиновка электролизера для получения алюминия

 

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению алюминия в электролизерах при их поперечном расположении в корпусе электролиза. Изобретение позволяет добиться необходимого расчетного токораспределения по ветвям ошиновки и снизить неравномерность распределения тока по катодным стержням, что снижает перетечки тока и уменьшает электромагнитные силы, отрицательно воздействующие на расплав, за счет соединения всех стояков с пакетами сборных шин входной стороны посредством соединительных пакетов шин, часть которых расположена под днищем электролизера, при соединении центрального пакета сборных шин входной стороны с центральным стояком посредством пакета шин, расположенного под днищем электролизера, наличия эквипотенциальных точек между пакетами сборных шин входной стороны, в которых подсоединены пакеты шин, передающие ток на крайние и промежуточные стояки. Предлагаемая схема ошиновки позволяет увеличить производительность электролизера и снизить расход электроэнергии. 1 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии, к электролитическому получению алюминия, в частности устройству токоподвода электролизеров с поперечным расположением их в корпусах.

Известна ошиновка электролизеров с поперечным расположением, по а.с.СССР N 1524542, характеризующаяся размещением стояков на входной стороне электролизера, причем подвод тока к крайним стоякам осуществляется от крайних сборных шин входной стороны электролизера пакетами шин, расположенными вдоль торцевых сторон электролизера, и от средних сборных шин выходной стороны электролизера, а средние стояки соединены со средними сборными шинами входной стороны электролизера пакетами шин, размещенными под днищем электролизера параллельно его поперечной оси, и с крайними сборными шинами выходной стороны электролизера L-образными шинами, причем вертикальные участки L-образных шин соединены со сборными шинами, горизонтальные со стояками.

Недостатками описанной ошиновки является трудность обеспечения расчетного токораспределения по ветвям ошиновки как при нормальной работе, так и при отключении смежного электролизера.

Тем же недостатком обладает ошиновка по патенту Франции N 2505368.

Наиболее близкой из известных является принятая за прототип ошиновка электролизера по патенту Франции N 2552782. Ошиновка включает стояки и пакеты сборных шин, расположенные по продольной стороне электролизера и соединенные эквипотенциальными гибкими вставками, причем центральный стояк соединен с центральным пакетом сборных шин выходной стороны предыдущего электролизера, промежуточные стояки разделены на две части, одна из которых соединена с боковой сборной шиной выходной стороны, а другая со сборной шиной входной стороны, боковые же стояки соединены со сборными шинами входной стороны пакетами шин, проходящими вдоль торцов и под днищем электролизера.

Недостатком указанной схемы ошиновки является сложность обеспечения расчетного токораспределения при нормальной работе и при отключении смежного электролизера.

Целью изобретения является увеличение производительности электролизера и снижение расхода электроэнергии за счет уменьшения продольных горизонтальных токов в металле из-за постоянства расчетного токораспределения при отключении смежного электролизера и при нормальной работе.

Поставленная цель достигается применением предлагаемой конструкции ошиновки, включающей пакеты сборных шин входной и выходной стороны, соединительные пакеты шин, часть из которых расположена под днищем электролизера, центральный, промежуточные и крайние стояки, пакеты анодных шин. Все стояки соединены с пакетами сборных шин входной стороны посредством соединительных пакетов шин, при этом центральный пакет сборных шин входной стороны соединен с центральным стояком посредством пакета шин, расположенного под днищем электролизера, а все или часть пакетов сборных шин входной стороны имеют эквипотенциальные точки, в которых подсоединены пакеты шин, передающие ток на крайние и промежуточные стояки.

Сущность изобретения заключается в том, что соединение всех стояков с пакетами сборных шин входной стороны и наличие эквипотенциальных точек между пакетами сборных шин входной стороны, в которых подсоединены пакеты шин, передающие ток на крайние и промежуточные стояки, позволяет добиться постоянства расчетного токораспределения при нормальной работе и при шунтировании.

На чертеже изображена предлагаемая схема ошиновки. Она включает центральный 1, промежуточные 2 и крайние 3 стояки, расположенные по продольной входной стороне электролизера, пакеты сборных шин входной стороны 4, 5, 6, соединенные со стояками с помощью соединительных пакетов шин, часть из которых 7 и 8 проходят под днищем электролизера, а часть 9 вокруг торцов. При этом центральный пакет сборных шин входной стороны 4 соединен с центральным стояком 1 посредством пакета шин 7, расположенного под днищем электролизера. Пакеты сборных шин 5 и 4 имеют эквипотенциальные точки 10, в которых подсоединены пакеты шин 8 и 9, передающие ток на крайние 3 и промежуточные 2 стояки.

Предлагаемое решение представляет собой совокупность признаков, отвечающих новым техническим свойствам, обеспечивающим достижение положительного эффекта увеличение производительности электролизера и снижение расхода электроэнергии. Положительный эффект достигается при обеспечении расчетного токораспределения при нормальной работе и при шунтировании за счет уменьшения продольных горизонтальных токов в металле, которые при взаимодействии с магнитным полем в расплаве создают электромагнитные силы, нарушающие технологический режим и ухудшающие технико-экономические показатели электролизера (выход по току, расход электроэнергии).

Поиск по источникам научно-технической и патентной литературы показал, что такая совокупность признаков, как соединение всех стояков с пакетами сборных шин входной стороны, соединение центрального пакета сборных шин входной стороны с центральным стояком посредством пакета шин, расположенного под днищем электролизера, при наличии эквипотенциальных точек между пакетами сборных шин входной стороны и подсоединение в этих точках пакетов шин, передающих ток на крайние и промежуточные стояки, неизвестно, что соответствует критерию "Существенные отличия".

Применение предлагаемого изобретения позволит в сравнении с прототипом при прочих равных условиях увеличить выход по току на 0,5 снизить расход электроэнергии на 100 кВт.ч/т.

Формула изобретения

ОШИНОВКА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ при поперечном расположении электролизеров в корпусе, содержащая пакеты сборных шин входной и выходной сторон, соединительные пакеты шин, чать из которых расположена под днищем электролизера, центральный, промежуточные и крайние стояки, пакеты анодных шин, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности электролизера и снижения расхода электроэнергии за счет уменьшения продольных горизонтальных токов в металле при обеспечении расчетного токораспределения как при нормальной работе, так и при отключении смежного электролизера, все стояки соединены с пакетами сборных шин входной стороны посредством соединительных пакетов шин, при этом центральный пакет сборных шин входной стороны соединен с центральным стояком посредством пакета шин, расположенных под днищем электролизера, а все или часть пакетов сборных шин входной стороны имеют эквипотенциальные точки, в которых присоединены пакеты шин, соединенные с крайними и промежуточными стояками.

РИСУНКИ

Рисунок 1