Ошиновка алюминиевого электролизера



Ошиновка алюминиевого электролизера
Ошиновка алюминиевого электролизера

 


Владельцы патента RU 2566120:

Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" (RU)

Изобретение относится к ошиновке алюминиевого электролизера при продольном размещении электролизеров в серии. Ошиновка алюминиевого электролизера содержит анодные шины, соединенные с анодами посредством анодных стояков, катодные шины, компенсационный контур, имитационно-подпиточный контур, состоящий из шины контура для имитации магнитного поля соседнего ряда электролизеров и шины контура для компенсации влияния магнитного поля соседнего ряда электролизеров. Шина контура для имитации магнитного поля соседнего ряда электролизеров расположена вдоль внутренней стороны электролизера с возможностью подачи токовой нагрузки на шину контура для имитации большей или меньшей, чем на шину контура для компенсации. Для регулирования количества подаваемой токовой нагрузки, на шине контура для компенсации влияния магнитного поля обратного ряда и/или на шине контура для имитации магнитного поля обратного ряда электролизеров расположен узел дополнительного сопротивления. Шины имитационно-подпиточного контура являются токоподводящими и крепятся к анодным стоякам или к катодным шинам первого в ряду электролизера. Обеспечивается возможность имитировать соседний ряд электролизеров с работой на различную силу тока, стабилизировать магнитное поле от опытных ванн на электролизерах, эксплуатируемых на меньшую силу тока, чем опытные, а также осуществлять дополнительную подпитку током опытных электролизеров. 2 ил.

 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к электролитическому получению алюминия в электролизерах, размещенных в корпусе продольно в два ряда и соединенных друг с другом в последовательную цепь.

Известна ошиновка, содержащая установленные вдоль продольных сторон электролизера катодные шины с катодными стержнями, подключенные к анодным шинам следующего в ряду электролизера стояками, и поперечные соединительные шины в торцах анодной ошиновки следующего электролизера. Вблизи электролизера расположены две шины контура для компенсации влияния магнитного поля соседнего ряда оптимизации поперечного магнитного поля. Одна шина расположена в непосредственной близости от катодных шин вдоль продольной стороны электролизера, противоположной от соседнего ряда электролизеров, причем ток в этой шине направлен в сторону, противоположную току серии. Другая шина расположена под днищем электролизера параллельно продольной оси, ток в этой шине направлен в сторону направления тока серии. При этом часть шины для компенсации, установленной вдоль продольной стороны, расположена на высоте расплава. Обе шины контура компенсации электрически изолированы от ошиновки электролизера. Контур компенсации подключен к отдельной системе электрического питания (патент RU №2164557, опубл. 27.03.2001 г., МПК C25C 3/16).

В качестве прототипа выбрано средство компенсации магнитного поля соседнего ряда электролизеров по патенту US 4169034, МПК C25C 3/13, опубл. 25.09.1979 г. Суть изобретения заключается в том, что для компенсации вертикальной компоненты магнитного поля на продольно расположенных в рядах электролизерах, содержащих анодную ошиновку, соединенную с анодами посредством анодных штырей, и катодную ошиновку из катодных стержней с гибкими пакетами, используются дополнительные шины, размещенные в цепи коррекции магнитного поля вдоль внешней и/или внутренней стороны электролизера, с возможностью регулировки токовой нагрузки по шинам. Шины компенсации подключены к отдельной системе электрического питания.

Недостатками аналога и прототипа являются:

1. Большие потери токовой нагрузки, т.к. ток, подаваемый на шины контура для компенсации негативного влияния магнитного поля (вертикальной компоненты (Bz)) от соседнего ряда, не участвует в процессе электролиза.

2. Конструкция компенсационного контура позволяет решить на группе ванн задачу, связанную с негативным влиянием обратного ряда электролизеров, однако, в случае работы электролизеров в ряду на разной силе тока, не позволяет создать магнитное поле таким же, каким оно было бы на ваннах, если бы оба ряда были бы нагружены одинаково.

Задачей предлагаемого изобретения является создание ошиновки, имитирующей соседний ряд электролизеров с различной силой тока, для проведения испытаний ванн, расположенных в соседнем (обратном) ряду и эксплуатируемых на повышенную силу тока.

Техническим результатом при использовании заявленного изобретения является обеспечение дополнительной подпитки током электролизера и стабилизация работы соседнего ряда электролизеров.

Достижение технического результата обеспечивается тем, что в ошиновке алюминиевого электролизера, содержащей анодные шины, соединенные с анодами посредством анодных стояков, катодные шины, компенсационный контур, содержится имитационно-подпиточный контур, состоящий из шины контура для имитации магнитного поля соседнего ряда электролизеров и шины контура для компенсации влияния магнитного поля соседнего ряда электролизеров, при этом шина контура для имитации магнитного поля соседнего ряда электролизеров расположена вдоль внутренней стороны электролизера с возможностью подачи токовой нагрузки на шину контура для имитации большей или меньшей, чем на шину контура для компенсации, а для регулирования количества подаваемой токовой нагрузки, на шине контура для компенсации влияния магнитного поля обратного ряда и/или на шине контура для имитации магнитного поля обратного ряда электролизеров расположен узел дополнительного сопротивления, при этом обе шины имитационно-подпиточного контура являются токоподводящими и крепятся к анодным стоякам или к катодным шинам первого в ряду электролизера.

На фиг. 1 показана схема предлагаемой ошиновки.

Ошиновка электролизера включает в себя имитационно-подпиточный контур электролизера, состоящий из кремниево-преобразовательной подстанции подпитки (КПП-подпитки) 1, к которой крепятся токоподводящие шины контура для компенсации влияния магнитного поля соседнего ряда электролизеров и оптимизации поперечного магнитного поля 2 и токоподводящие шины контура для имитации соседнего ряда электролизеров с различной силой тока 3, а так же токоотводящие шины контура 4, 5. Токоподводящие шины имитационно-подпиточного контура 2, 3 крепятся к анодным стоякам, либо к катодным шинам крайнего электролизера в группе ванн, эксплуатируемых на повышенной силе тока, при помощи соединительных шин 6. По крайней мере, на одной токоподводящей шине контура расположен узел дополнительного сопротивления 7, представляющий собой уложенную витками алюминиевую шину 7а, 7б (фиг. 2).

Ошиновка работает следующим образом:

Ток от КПП-подпитки 1 подается на токоподводящие шины контура для компенсации влияния магнитного поля соседнего ряда электролизеров и оптимизации поперечного магнитного поля 2, расположенные вдоль внешней стороны группы электролизеров, и на токоподводящие шины для имитации соседнего ряда электролизеров с различной силой тока 3, расположенные вдоль внутренней стороны группы электролизеров. По крайней мере, на одной из токоподводящих шин имитационно-подпиточного контура, для регулирования подаваемой нагрузки расположен узел дополнительного сопротивления 7. Узел дополнительного сопротивления 7 в расшунтированном состоянии 7а позволяет подавать минимальное количество тока на токоподводящую шину, и наоборот, максимальное количество тока - в зашунтированном состоянии 7б, т.е. с помощью узла дополнительного сопротивления можно управлять количеством подаваемой нагрузки на токоподводящие шины имитационно-подпиточного контура. Токоподводящая шина контура для компенсации 2, расположенная с внешней стороны, компенсирует магнитное поле от обратного ряда электролизеров, а токоподводящая шина контура для имитации 3, расположенная с внутренней стороны электролизеров имитирует соседний ряд электролизеров 8 различной силой тока. Токоподводящие шины имитационно-подпиточного контура 2, 3, проходя вдоль группы электролизеров 9 с внутренней и внешней сторон, крепятся к анодным стоякам, либо к катодным шинам крайнего электролизера группы при помощи соединительных шин 6. Таким образом, ток, участвуя в процессе электролиза, проходит через всю группу электролизеров 9, выходит через катодные шины первого электролизера и поступает по токоотводящим шинам 4, 5 обратно на КПП-подпитки 1.

В качестве пояснительного примера:

В случае если испытания группы электролизеров 9 (фиг. 1) проводятся на более высокой силе тока, чем группе ванн 8, то для имитации магнитного поля (вертикальной компоненты (Bz)) от соседнего ряда на группе 9 и для стабилизации магнитного поля (вертикальной компоненты (Bz)) на группе ванн 8, на шину контура для имитации 3 подается более высокая нагрузка, чем на шину контура для компенсации 2, при этом узел дополнительного сопротивления 7 находится в расшунтированном состоянии. При повышении нагрузки на группе ванн 9, количество подаваемого тока на шину контура для имитации 3 увеличивается, а на шину контура для компенсации 2 уменьшается и, наоборот, при снижении нагрузки на группе ванн 9, количество подаваемого тока на шину контура для имитации 3 уменьшается, при этом узел дополнительного сопротивления находится в зашунтированном состоянии.

Использование данного изобретения позволяет имитировать соседний ряд электролизеров с работой на различную силу тока, стабилизировать магнитное поле от опытных ванн на электролизерах, эксплуатируемых на меньшую силу тока, чем опытные, а также осуществлять дополнительную подпитку током опытных электролизеров.

Ошиновка алюминиевого электролизера в ряду электролизеров, размещенных продольно в два ряда, содержащая анодные шины, соединенные с анодами посредством анодных стояков, катодные шины, компенсационный контур, отличающаяся тем, что она содержит имитационно-подпиточный контур, состоящий из шины контура для имитации магнитного поля соседнего ряда электролизеров и шины контура для компенсации влияния магнитного поля соседнего ряда электролизеров, при этом шина контура для имитации магнитного поля соседнего ряда электролизеров расположена вдоль внутренней стороны электролизера с возможностью подачи токовой нагрузки на шину контура для имитации большей или меньшей, чем на шину контура для компенсации, а для регулирования количества подаваемой токовой нагрузки, на шине контура для компенсации влияния магнитного поля обратного ряда и/или на шине контура для имитации магнитного поля обратного ряда электролизеров расположен узел дополнительного сопротивления, при этом обе шины имитационно-подпиточного контура являются токоподводящими и крепятся к анодным стоякам или к катодным шинам первого в ряду электролизера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для электрического соединения электролизеров для получения алюминия в серии последовательно соединенных электролизеров (N-1) и (N) способом Холла-Эру.

Изобретение относится к системе для извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны при электролитическом производстве алюминия на электролизерах с применением технологии обожженных анодов.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия из криолит-глиноземных расплавов, и может быть использовано в конструкции токоотводов катодного устройства.

Изобретение относится к ошиновке последовательно соединенных электролизеров получения алюминия с продольным расположением в корпусе. Ошиновка содержит анодные шины, стояки и катодные стержни, разделенные на группы, каждая из которых соединена с отдельной катодной шиной.

Изобретение относится к ошиновке электролизеров для получения алюминия при их продольном расположении в электролизном корпусе. Ошиновка последовательно соединенных электролизеров содержит два стояка, расположенных у входного торца катодного кожуха электролизера, две катодные сборные шины на каждой продольной стороне электролизера.

Изобретение относится к способу замены ошиновки алюминиевых электролизеров действующей электролизной серии. Способ включает сначала переключение крайнего гибкого спуска катодной шины, подключенной на входной анодный стояк с лицевой стороны последующего электролизера, на катодную шину, идущую на выходной анодный стояк последующего электролизера с лицевой стороны, затем уменьшение сечения на оставшихся гибких спусках катодной шины, идущей на входной анодный стояк последующего электролизера, и обрезку крайней шины анодного стояка, установленного на входном торце с глухой стороны предыдущего электролизера в верхней и нижней части анодного стояка.

Изобретение относится к ошиновке электролизеров алюминия с любым подводом тока, размещенных в корпусе продольно в два ряда и соединенных друг с другом в последовательную электрическую цепь.

Изобретение относится к электролизеру в серии электролизеров для получения алюминия и составному токоотводящему катодному стержню электролизера. Электролизер содержит кожух и огнеупорную футеровку, образующие рабочую полость для размещения высокотемпературных расплавов криолита и алюминия, электропроводящий катод из множества катодных блоков, образующих основание рабочей полости, анод, подвешенный внутри электролизера и находящийся в контакте с высокотемпературными расплавами в рабочей полости, токоотводящий стержень, помещенный внутри пазов, выполненных в катодном блоке катода, непосредственно не контактирующий с расплавами в рабочей полости, и размещенную снаружи кожуха электрическую ошиновку.

Изобретение относится к устройству и способу замыкания накоротко определенного электролизера в ряде электролизеров, предназначенных для получения алюминия. .

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к получению алюминия электролизом в криолит-глиноземных расплавах, а конкретно к конструктивным элементам электролизеров с обожженными анодами для получения алюминия.

Изобретение относится к области первичной металлургии цветных металлов, а именно электролитического получения алюминия, и может быть использовано при монтаже катодной секции алюминиевого электролизера. Сущность способа заключается в том, что в паз угольного блока на слой углеродсодержащего электропроводного материала укладывают токопроводящий металлический стержень, предварительно очищенный от оксидной пленки и нагретый током повышенной частоты до температуры, обеспечивающей частичное спекание электропроводной пасты при контакте с металлическим стержнем. Изобретение позволяет обеспечить надежный электромеханический контакт «токопроводящий металлический стержень - углеродный блок», снизить удельное электрическое сопротивление, повысить производительность монтажа подины электролизера и его срок службы. 1 табл.

Изобретение относится к устройству и способу извлечения закорачивающего клина перед повторным включением временно отключенного электролизера в ряду электролизеров для получения алюминия, установленного между токоподводами катодных узлов временно отключенного и предшествующего ему электролизера. При этом каждый токоподвод имеет одну верхнюю горизонтальную поверхность и одну вертикальную поверхность, причем вертикальная поверхность одного токоподвода расположена напротив вертикальной поверхности другого с образованием зазора, предназначенного для приема упомянутого закорачивающего клина, содержащего две параллельные поверхности, сходящиеся книзу при его установке в упомянутый зазор. Устройство содержит средство захвата клина и средство привода, выполненного в виде связанного с верхней горизонтальной поверхностью каждого токоподвода силового цилиндра, ориентированного вертикально и содержащего корпус и поршень со штоком, причем: а) корпус или шток выполнен за одно целое с по меньшей мере одной ориентированной книзу горизонтальной опорной поверхностью, размещенной с возможностью расположения на одном уровне с верхней горизонтальной поверхностью каждого токоподвода при установке упомянутого устройства для извлечения клина над упомянутым клином для его извлечения, и б) шток или корпус соединен со средством захвата упомянутого клина для оказания противоположных усилий на токоподводы и на клин с обеспечением их раздвигания при приведении в действие силового цилиндра для извлечения клина. Раскрыт также способ извлечения закорачивающего клина посредством упомянутого устройства. Обеспечивается возможность ускоренного извлечения клина без риска повреждения проводников и возможность включения электролизеров изолированно друг от друга. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к токоподводу обожженного анода алюминиевого электролизера. Токоподвод содержит токоподводящую штангу, траверсу, удерживающую токоподводящие ниппели, обеспечивающую распределение электрического тока между ними, при этом токоподводящие ниппели выполнены в виде горизонтальных металлических пластин, размещенных в пазах в верхней части угольного блока, причем длина ниппеля составляет 0,6÷0,8 ширины угольного блока, ширина ниппеля составляет 0,1÷0,15 длины угольного блока, а общая высота ниппеля составляет 0,25÷0,3 высоты угольного блока, а высота участка ниппеля, не погруженного в угольный блок, составляет 0,5÷0,7 высоты ниппеля. Обеспечивается снижение электрического сопротивления контакта ниппель - анод за счет увеличения площади электрического контакта между анододержателем и телом анода. 2 ил.

Изобретение относится к органу перемещения соединителя анодного стержня с анодной рамой электролизера для производства алюминия электролизом расплава, имеющего два боковых пальца для взаимодействия с опорными крюками, жестко соединенными с упомянутой анодной рамой, и расположенными с обеих сторон анодного стержня для прижима анодного стержня к анодной раме. Орган перемещения содержит направляющий орган с вырезом, соединенным с каждым из пальцев и предназначенным для приема пальцев, захватывающий орган с открытым и закрытым положениями, причем упомянутые направляющий орган и захватывающий орган взаимодействуют с обеспечением возможности введения каждого пальца в вырез и выведения из выреза в открытом положении захватывающего органа и возможности ограниченного перемещения каждого пальца в упомянутом вырезе между нижним положением, соответствующим контакту с захватывающим органом, и верхним положением при закрытом положении захватывающего органа, автономную приводную систему, соединенную с захватывающим органом с возможностью его перемещения между открытым и закрытым положениями, и блокирующую систему с заблокированным и разблокированным положениями для блокирования захватывающего органа в ее блокированном положении с возможностью перехода из блокированного положения в разблокированное положение в верхнем положении пальцев. Раскрыты блок подъема и перемещения анода и применение органа и блока перемещения в электролизном цехе для получения алюминия электролизом расплава. Обеспечивается повышение надежности подъема и перемещения анодов алюминиевого электролизера. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил., 4 пр.
Наверх