一種試驗電解車間母線配置結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種試驗電解車間的母線配置結構。
【背景技術】
[0002]隨著我國鋁工業生產技術的發展，鋁土礦的資源越來越緊張，需要采用新的資源。目前，部分地區粉煤灰鋁含量高達40?60%，這是一種十分重要的非傳統氧化鋁資源，并且從高鋁粉煤灰中提取氧化鋁，對減輕粉煤灰環境污染，擴大粉煤灰資源化途徑，拓展我國氧化鋁工業原料來源有積極意義。從高鋁粉煤灰中提煉出的氧化鋁需要專門的現代大型鋁電解槽進行一系列試驗，這不僅是因為要了解、適應此氧化鋁的性能，還需要有一套與之相配套的生產工藝，因此需要專門的試驗電解槽。
[0003]目前，電解槽內強大的電解電流是通過鋁母線將整流后的直流電輸送到電解槽上，而且電解槽之間通過鋁母線串聯起來構成一個系列。而電解槽的生產電流產生的磁場與電解槽內熔體電流相互作用產生的電磁力使槽內熔體循環加速，導致鋁液面產生隆起、偏斜和波動，甚至可能影響電解槽不能正常生產。因此為了實現電解槽磁流體的穩定，在電解車間母線設計上要求影響電解槽生產穩定的重要因素一槽內磁場分布特性(要求磁場值小，梯度小)變得更為重要，而且在母線斷面(電物理場)的設計上也必須做到母線系統各個部分電流分布均勻，以防止因電解槽陰陽極電流分布不均勻，使槽內磁場分布曲線產生漂移，致使電解槽內熔體的界面發生波動，嚴重影響電解槽的正常生產。
[0004]由于試驗電解車間僅四臺大型予焙槽，在電解車間母線系統設計中，必須考慮從電解槽出來的母線如何返回整流所，本設計采用從電解槽兩端等電流返回整流所，從而使得電解槽煙道側及出鋁側所走電流強度相同，補償的磁場強度也相同。即以電解槽中心線為界，進電側母線和出電側母線的左右兩側采用相同的母線配置及規格。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是，提供一種從技術、經濟綜合考慮，針對試驗電解車間的母線配置結構，以更為合理的設計大型鋁電解槽磁場補償方案，使其既能取得良好的磁場補償效果，又能節省槽周圍母線用量，從而克服現有技術存在的不足。
[0006]本發明是這樣構成的:
1)試驗電解車間配置4臺電解槽，第一臺電解槽的4根立柱母線與從整流所引入的進電端母線A-1連接，第四臺電解槽的4根假立柱母線與兩組距電解槽縱向中心相等的等電流母線即出電端母線A-2連接并連接整流所；
2)設置4根立柱母線和36根陰極軟母線，進出電兩側對稱分配；4根立柱母線等比進電；
3)電解槽進電側的陰極母線采用大斷面，并使進電側電解槽兩端陰極軟母線與下游槽的中間立柱母線連接；進電側中部陰極軟母線與下游槽的端頭立柱母線連接；
4)電解槽出電側的陰極母線采用小斷面，并使出電側電解槽兩端的母線與下游槽的端頭立柱母線連接；出電側中部的母線與下游槽的中間立柱母線連接。
[0007]具體連接結構如下:第一臺電解槽的4根立柱母線與電解槽上部結構的2組陽極大母線連接，2組陽極大母線與28組陽極連接，并通過槽內的熔體電解質層、鋁液層以及18組陰極炭塊、36組陰極鋼棒，在進電側通過與陰極鋼棒焊接的18組陰極軟母線導入煙道端進電側陰極母線、出鋁端進電側陰極母線，再通過電解槽兩側槽側部母線分別連接下游槽的4根立柱母線；在出電側通過與陰極鋼棒焊接的18組陰極軟母線連接出電側陰極母線，出電側的陰極母線母線水平折疊或垂直折疊也分別匯入下游槽的4根立柱母線。
[0008]本發明與原有電解槽技術相比，通過電解車間母線系統對電解槽對稱配置；電解槽立柱母線等比進電，進、出電側陰極母線采用多層母線對稱配置，出電側陰極母線還采用母線水平折疊或垂直折疊的方式來增加其至下游槽立柱母線距離等方案，以達到最佳電、磁、流體特性相配關系，使大型預焙電解槽獲得合理的槽內磁場分布和穩定的熔體流速場，從而確保電解槽生產過程的穩定和較高的電流效率。此外電解槽陰極母線配置方案中，所有的進電側陰極母線既是正常生產時的導電母線，又是短路時短路母線，而且與正常生產時電流的走向完全相同。這不僅在單一電解槽停槽時對鄰近電解槽的運行影響最小，而且也節省了母線用量。
【附圖說明】
[0009]附圖1為本發明的電解車間配置圖。
[0010]附圖2為本發明的電解槽母線連接示意圖。
[0011]【具體實施方式】:
本發明的實施例:本發明的結構如下:1 )試驗電解車間配置4臺電解槽，第一臺電解槽的4根立柱母線與從整流所引入的進電端母線A-1連接，第四臺電解槽的4根假立柱母線與兩組距電解槽縱向中心相等的等電流母線即出電端母線A-2連接并連接整流所；
2)設置4根立柱母線和36根陰極軟母線，進出電兩側對稱分配；4根立柱母線等比進電；
3)電解槽進電側的陰極母線采用大斷面，并使進電側電解槽兩端母線與下游槽的中間立柱母線連接；進電側中部母線與下游槽的端頭立柱母線連接；
4)電解槽出電側的陰極母線采用小斷面，并使出電側電解槽兩端的母線與下游槽的端頭立柱母線連接；出電側中部的母線與下游槽的中間立柱母線連接。
[0012]具體連接結構如下:如圖2所示意，第一臺電解槽的4根立柱母線與電解槽上部結構的2組陽極大母線連接，2組陽極大母線與28組陽極連接，并通過槽內的熔體電解質層、鋁液層以及18組陰極炭塊、36組陰極鋼棒，在進電側通過與陰極鋼棒焊接的18組陰極軟母線I導入煙道端進電側左陰極母線2、煙道端進電側右陰極母線3、出鋁端進電側左陰極母線4、出鋁端進電側右陰極母線5，再通過電解槽兩側槽側部母線6分別連接下游槽的4根立柱母線9 ;在出電側通過與陰極鋼棒焊接的18組陰極軟母線7連接出電側陰極母線8，出電側的陰極母線母線水平折疊或垂直折疊也分別匯入下游槽的4根立柱母線9。
[0013]電解槽生產時，直流電流通過進電端母線A-1從整流所進入第一臺電解槽的4根立柱母線，電流通過立柱母線進入到槽上部結構的2組陽極大母線上，再分配至28組陽極，再流經槽內的熔體電解質層、鋁液層，以及18組陰極炭塊、36組陰極鋼棒后，在進電側通過與陰極鋼棒焊接的18組陰極軟母線I導入煙道端進電側左陰極母線2和煙道端進電側右陰極母線3、出鋁端進電側左陰極母線4、出鋁端進電側右陰極母線5，再通過電解槽兩側槽側部母線6分別匯入下游槽的4根立柱母線9 ;在出電側通過與陰極鋼棒焊接的18組陰極軟母線7導入出電側陰極母線8，出電側的陰極母線母線水平折疊或垂直折疊也分別匯入下游槽的4根立柱母線9。最后通過第四臺電解槽的4根假立柱母線與兩組距電解槽縱向中心相等的等電流母線即出電端母線A-2返回整流所。以上各段陰極母線和下游槽立柱母線分別通過焊接相連。
【主權項】
1.一種試驗電解車間母線配置結構，其特征是: 1)試驗電解車間配置4臺電解槽，第一臺電解槽的4根立柱母線與從整流所引入的進電端母線A-1連接，第四臺電解槽的4根假立柱母線與兩組距電解槽縱向中心相等的等電流母線即出電端母線A-2連接并連接整流所； 2)設置4根立柱母線和36根陰極軟母線，進出電兩側對稱分配；4根立柱母線等比進電； 3)電解槽進電側的陰極母線采用大斷面，并使進電側電解槽兩端陰極軟母線與下游槽的中間立柱母線連接；進電側中部陰極軟母線與下游槽的端頭立柱母線連接； 4)電解槽出電側的陰極母線采用小斷面，并使出電側電解槽兩端的陰極軟母線與下游槽的端頭立柱母線連接；出電側中部的陰極軟母線與下游槽的中間立柱母線連接。
2.按權利要求1所述的試驗電解車間母線配置結構，其特征在于:第一臺電解槽的4根立柱母線與電解槽上部結構的2組陽極大母線連接，2組陽極大母線與28組陽極連接，并通過槽內的熔體電解質層、鋁液層以及18組陰極炭塊、36組陰極鋼棒，在進電側通過與陰極鋼棒焊接的18組陰極軟母線(I)導入煙道端進電側左陰極母線(2)、煙道端進電側右陰極母線(3)、出鋁端進電側左陰極母線(4)、出鋁端進電側右陰極母線(5)，再通過電解槽兩側槽側部母線(6)分別連接下游槽的4根立柱母線(9);在出電側通過與陰極鋼棒焊接的18組陰極軟母線(7)連接出電側陰極母線(8)，出電側的陰極母線母線水平折疊或垂直折疊也分別匯入下游槽的4根立柱母線(9)。
【專利摘要】本發明公開了一種試驗電解車間母線配置結構，第一臺電解槽的4根立柱母線與電解槽上部結構的2組陽極大母線連接，2組陽極大母線與28組陽極連接，并通過槽內的熔體電解質層、鋁液層以及18組陰極炭塊、36組陰極鋼棒，在進電側通過與陰極鋼棒焊接的18組陰極軟母線（1）導入煙道端進電側左陰極母線（2）、煙道端進電側右陰極母線（3）、出鋁端進電側左陰極母線（4）、出鋁端進電側右陰極母線（5），再通過電解槽兩側槽側部母線（6）分別連接下游槽的4根立柱母線（9）；在出電側通過與陰極鋼棒焊接的18組陰極軟母線（7）連接出電側陰極母線（8），出電側的陰極母線母線水平折疊或垂直折疊也分別匯入下游槽的4根立柱母線（9）。
【IPC分類】C25C3-16
【公開號】CN104674303
【申請號】CN201310629958
【發明人】劉忠瓊
【申請人】貴陽鋁鎂設計研究院有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年12月2日