Способ передачи тока в электролизерах для получения алюминия с поперечным расположением в корпусе

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в конструкции ошиновок электролизеров для получения алюминия электролитическим способом при их поперечном расположении в корпусе. Техническим результатом изобретения является обеспечение оптимальной конфигурации магнитного поля электролизера, снижение вредного воздействия электромагнитных сил на катодный металл и увеличение выхода по току. Технический результат достигается тем, что в способе передачи тока в электролизерах, работающих при силе тока 100-500 кА, включающем передачу тока на последующий электролизер по нескольким пакетам шин, параллельным коротким сторонам анодного массива, часть из которых проходит под днищем и совпадает с направлением тока серии, суммарную долю тока в пакетах, расположенных под днищем, определяют по формуле D= (0,2-0,25)•J-27, где D - доля тока в пакетах под днищем от общего, доли ед., J - сила тока, кА. 1 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в конструкциях ошиновок электролизеров для получения алюминия электролитическим способом при их поперечном расположении в корпусе.

Известна ошиновка алюминиевого электролизера, предусматривающая распределение тока по пакетам, проходящим за проекцией электролизера вдоль его торцов, таким образом, что доля тока по каждому торцевому пакету составляет 35-50% тока входной стороны и соответственно 0-15% по другим пакетам ("Ошиновка алюминиевого электролизера", патент Российской Федерации, 2132888 от 12.09.95 г.).

Недостатком данной ошиновки является ее применимость для конструкций электролизера в ограниченном диапазоне значений силы тока 250-320 кА. При других значениях силы тока это соотношение не является обязательным и может быть вредно для обеспечения оптимальной конфигурации магнитного поля и других магнитогидродинамических параметров.

Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому, является ошиновка электролизера, в которой имеется 2 группы пакетов шин, расположенные одна вокруг торцов, другая под электролизером, причем доля тока в пакетах под днищем составляет 10-40%. При этом имеется асимметрия тока относительно поперечной оси электролизера, равная 3-30%, необходимая для компенсации поля соседнего ряда электролизеров ("Система шин к электролизерам для производства алюминия". Патент США N 4 474 611). Данный патент выбран в качестве прототипа.

Недостатком данного способа является несимметричное расположение шин, что предполагает его использование, для ограниченных условий эксплуатации по силе тока и компоновке электролизеров.

Технической задачей изобретения является обеспечение оптимальной конфигурации магнитного поля электролизера, снижение за счет этого вредного воздействия электромагнитных сил на катодный металл и увеличение выхода по току.

Поставленная задача решается тем, что в способе передачи тока в электролизерах для получения алюминия с поперечным расположением в корпусе на силу тока 100-500 кА, включающем передачу тока на последующий электролизер по нескольким пакетам шин, часть из которых проходит под днищем и совпадает с направлением тока серии, параллельных коротким сторонам анодного массива, суммарную долю тока в пакетах, расположенных под днищем, определяют по формуле D=(0.2-0.25)•J-27, где D - доля тока в пакетах под днищем от общего, доли ед.; J - сила тока, кА.

Формула получена по эмпирическим данным действующих электролизеров и патентной информации, включая нижний предел - существующие ванны на 90 кА, верхний предел - для наибольшей силы тока 500 кА, известной на сегодняшний день. Заявляемый интервал величины силы тока 100-500 кА определен предельными значениями доли тока, определяемой в процентах и равной для предлагаемой формулы 0-100%.

Пример выполнения ошиновки по заявляемому способу приведен на чертеже.

На чертеже показана конструкция ошиновки электролизера с поперечным расположением на силу тока 260 кА, в которой имеется 2 группы симметрично расположенных пакетов шин, параллельных коротким сторонам анодного массива, одна из которых располагается вокруг торцов (поз.1 и 2), другая - под днищем электролизера (поз.3, 4, 5, 6). Для данной конструкции расчетная доля тока в пакетах под днищем по заявляемому решению должна составлять D=((0.2-0.25)•260)-27=25-38%. При общем числе катодных стержней, равном 48 штукам, к пакетам, проходящим под днищем, должно быть подключено (0.25-0.38)•48=12-18.2 катодных стержня. На чертеже приведен вариант подключения 12 блюмсов, соответствующий доле тока, равной 25%, то есть для минимального количества подключаемых блюмсов.

Использование данного способа передачи тока позволяет разработать новые и усовершенствовать существующие конструкции ошиновок электролизеров с поперечным расположением в корпусе за счет улучшения параметров магнитного поля, снижения вредного воздействия электромагнитных сил на катодный металл электролизера и в конечном счете увеличения выхода по току на 1-3%.

Формула изобретения

Способ передачи тока в электролизерах для получения алюминия с поперечным расположением в корпусе на силу тока 100-500 кА, включающий передачу тока на последующий электролизер по нескольким пакетам шин, часть из которых проходит под днищем и совпадает с направлением тока серии, параллельным коротким сторонам анодного массива, отличающийся тем, что суммарную долю тока в пакетах, расположенных под днищем, определяют по формуле

D=(0,2÷0,25)·J-27,

где D - доля тока в пакетах под днищем от общего, доли ед.;

J - сила тока, кА.

РИСУНКИ

Рисунок 1