Способ шунтирования алюминиевого электролизера

 

Изобретение относится к цветной металлургии, а точнее, к электролитическому получению алюминия. Предлагаемый способ шунтирования резко снижает падение напряжения в контактных узлах катодных спусков, а также повышает свариваемость спусков путем подачи токовой нагрузки на последующий электролизер по анодным шинам отключенного электролизера с помощью шунтов различной конфигурации, например Г-образных. 1 табл. 4 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к электролитическому получению алюминия.

При монтаже ошиновки электролизера для подключения катодных спусков к катодным шинам используется электродуговая сварка. В условиях действующего корпуса электролиза алюминия удовлетворительное качество сварки электроконтактных узлов достигается при производстве сварочных работ на обесточенных шинах. Существующая схема шунтирования (фиг. 1) не обеспечивает снятия токовой нагрузки с обводного пакета шин, что отрицательно сказывается на качестве сварки, затрудняет сам процесс сварки и в конечном итоге приводит к повышенным токовым потерям в контактных узлах, к искажению расчетного распределения тока по элементам ошиновки.

Известно применение обводного моста (фиг. 2) для обесточивания катодных шин. Частично это решает проблему, но вместе с тем качество приварки спусков остается неудовлетворительным, т.к. токонагруженные шины моста прокладываются вблизи обесточенных шин катода и поэтому отрицательное влияние магнитных полей на режим сварки и свариваемость контактов не снижается. Разнести шины на достаточные расстояния нельзя по условиям производства. Кроме того, операция установки обводного шунта трудоемкая, а установленный шунт препятствует сквозному проходу техники для обслуживания и для обработки остальных электролизеров.

С целью повышения технико-экономических показателей путем снижения отрицательного влияния магнитных полей на электрические и механические характеристики сварных контактов в предлагаемом способе шунтирования электролизеров (фиг. 3) на период обесточивания катодных шин для производства сварочных работ токовую нагрузку на последующий электролизер подают по анодным шинам отключенного электролизера с помощью шунтов различной конструкции.

Техническая сущность предлагаемого способа шунтирования заключается в том, что шунтирование электролизера через анодные шины позволяет полностью обесточить катодную ошиновку, в том числе и обводную, что в свою очередь повышает качество соединения контактных узлов "катодная шина катодный спуск" электродуговой сваркой. Кроме того, снижаются трудозатраты за счет устранения монтажа громоздких шунтирующих узлов, обеспечивается беспрепятственный сквозной проход обрабатывающей техники.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом (фиг. 4).

Посредством сварки на обычной схеме шунтирования (фиг. 1) соединяются анодные стояки 1 с анодными шинами 3 отключенного электролизера. Вторые концы анодных шин специальными гибкими шунтами 4, например Г-образными, замыкаются на анодные стояки 11 последующего электролизера. Образованные таким способом токопроводящие цепи, параллельные катодным шинопроводам, позволяют снять (изолировать) шунты 10 и 7. С момента снятия этих шунтов пакет катодных шин 8 и обводных шин 9 по правой стороне электролизера (по ходу тока) обеспечиваются на них проводятся сварочные работы по соединению катодных спусков с катодными шинами. Ток в период производства работ подается на последующий электролизер по правому пакету анодной ошиновки и по левому пакету катодных шин.

По окончании работ по правой стороне обесточивается левая ветвь катодной ошиновки путем снятия (изоляции) шунтов 2 и 5, а в нагрузку воспринимает левый пакет анодных шин и совместно с правым обеспечивают подачу нагрузки на последующий электролизер сварочных работ (приварки спусков). После подключения всех катодных спусков к шинам под нагрузку ставятся шунты 10, 7, 2, 5, снимаются Г-образные шунты 4, анодные стояки 6 привариваются к свободным концам анодных шин 3 отключенного электролизера.

При проведении работ по перешунтировке и сварке возможны варианты одновременного производства работ по обеим сторонам электролизера или поочередного, как описано выше, с началом работ на любой стороне.

Предлагаемый способ шунтирования электролизеров с использованием анодной ошиновки обеспечивает более высокое качество сварки контактных узлов "катодный спуск катодная шина" за счет снижения влияния магнитных полей путем удаления токозагруженных шинопроводов от зоны производства сварочных работ, а также за счет использования стальных элементов конструкций электролизеров (балки анодной рамы, стальные штыри, анодный и катодный кожухи) в качестве магнитных экранов. Конечным результатом улучшения электромеханических свойств сварных контактов является повышение эффективности использования технологического тока.2 Результаты испытания предлагаемого способа и существующей технологии шунтирования алюминиевого электролизера приведены в таблице. Из данных видно, что предлагаемый способ шунтирования снижает падение напряжения в контактных узлах катодных спусков повышает свариваемость контактов спусков 13-20, которые по технологической инструкции (ТИ 48-0102-01.03-93) заливают расплавленным алюминием.

В ходе испытаний выявилось, что предлагаемый способ позволяет сварщикам средней квалификации достигать высокого качества сварки, материалоемкость комплекта Г-образных шунтов в несколько раз ниже материалоемкости комплекта обводного моста.

Формула изобретения

Способ шунтирования алюминиевого электролизера в корпусе электролиза, включающий установку шунтов в узлы отключения, соединение анодных шин с анодными стояками, перестановку или изоляцию шунтов в период сварки, отличающийся тем, что на период обесточивания катодных шин для производства сварочных работ токовую нагрузку на последующий электролизер подают по анодным шинам отключенного электролизера с помощью шунтов различной конфигурации, например Г-образных.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5