专利名称：垂直出电铝电解槽周围母线的配置系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铝电解槽之间传输电流的导电装置，特别是 涉及一种垂直出电铝电解槽周围母线的配置系统。二.背景技术我国铝电解技术发展较快，特别是在近20年里，电解槽容量由 ISOkA猛增到500kA，几乎占总增长量的60 %。这主要得益于在大型电解槽设计技术方面的 突破和掌握。但在这20年里，电解过程的电流效率只增加了不足3%，直流电耗只降低了不 足700kWh/t。分别只占总进步量的10%左右，这种现象的很大一部分原因是由传统的电解 槽结构所决定的。生产实践表明，传统电解技术很难在4. OV槽电压下稳定生产。对于传统结构的电 解槽，如果不在改进电解槽结构、材料特性和提高电解槽磁流体稳定性方面取得突破，大幅 度降低槽电压几乎是不可能的。电解槽在工作时，电流从阳极由上而下通过电解质层、铝液层到达阴极炭块上，当 前世界上有的铝电解槽在电流到达阴极炭块后通过阴极钢棒向两侧阴极母线分流，而由于 钢棒截面均勻且镶嵌在炭块的沟槽中，电流在从垂直方向通过炭块进入钢棒时，由于炭块 导电性远低于钢棒，电流在进入钢棒时，会在炭块中形成一定分量的向出电端的水平电流， 这种电流产生的磁场会对金属铝液层产生一个波动的力，造成铝液层的波动，从而影响电 解生产，造成能耗高、效率低。目前，大型铝电解槽对磁场影响很敏感，虽然对母线系列进行 了大量的优化，但阴极电流分布还不尽合理，阴极导电体内的电流流向还达不到要求。为了显著提高电解槽磁流体稳定性，实现大幅度节能目标，目前已有阴极垂直电 解槽方案实用新型专利，但是还没有好的电解槽槽周围母线配置方案。
三.实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种设计新颖、结 构简单、铝液层内磁场小、稳定性高且能大幅度提高生产效率的垂直出电铝电解槽周围母 线的配置系统。本实用新型的技术方案是一种垂直出电铝电解槽周围母线的配置系统，含有阴极软母线、槽底母线、阴极母 线和立柱母线，其特征是(1)铝电解槽进电侧和出电侧分别设置24根阴极软母线，所述进电侧和出电侧分 别设置的24根阴极软母线分别分成八组，每一组阴极软母线从电解槽阴极钢棒向下与一 个槽底横母线连接，每一个槽底横母线均与一根阴极母线连接，作为引出线，在出电侧设置 六根立柱母线，每根立柱母线上均与八根阴极母线连接，该八根阴极母线分别由进电侧阴 极母线和出电侧阴极母线组成；(2)所述进电侧中间的两组阴极母线从进电侧穿出，向上后再绕回到槽底，然后从 槽底穿过后到出电侧，且连接到出电侧中间的两根立柱母线上；(3)所述进电侧两端的四组阴极母线从进电侧穿出，向上后从电解槽出铝端和烟 道端绕行到出电侧，连接到出电侧两端外侧的两根立柱母线上；
3[0012](4)所述进电侧两端剩余的两组阴极母线从进电侧穿出，向上后再绕会到槽底，然 后分别从槽底左、右端部穿过后到出电侧，连接到出电侧两端内侧两根立柱母线上；(5)所述出电侧中间的四组阴极母线从出电侧穿出，向上绕行后，靠近出铝端的两 组连接到出电侧中间靠近出铝端的立柱母线上；靠近烟道端的两组连接到出电侧中间靠近 烟道端的立柱母线上；(6)所述出电侧两端最外侧两组阴极母线从出电侧穿出，向上绕行后，连接在出电 侧出铝端和烟道端端部的两根立柱母线上；(7)所述出电侧两端剩余的两组阴极母线从出电侧穿出，向上后再绕行，连接到出 电侧端部内侧的两根立柱母线上。所述进电侧八组阴极软母线的数量从一端到另一端依次是四根、三根、三根、两 根、两根、三根、三根和四根；所述进电侧八组阴极软母线的数量从一端到另一端依次是一 根、五根、三根、三根、三根、三根、五根和一根。所述进电侧两端的各两组阴极软母线的槽底横母线串联在一起或共用一个槽底 横母线，并且，通过一根阴极母线作为引出线。所述烟道端的阴极母线比所述出铝端的阴极母线、所述出电侧的阴极母线比所述 进电侧的阴极母线分别高出50 200mm。本实用新型的有益效果是1、本实用新型使铝电解槽铝液层的水平电流极小，保证了铝电解槽在生产过程中 铝液层的平稳，能大幅度提高电流效率，增加原铝产量，节省电能。2、本实用新型设计新颖、结构简单，且能够大量简化铝电解槽的母线配置，节省大 量铝材，降低铸造和运营成本。3、本实用新型由于解决了液体导电层受磁场影响问题，因而可以简化生产技术条 件，大幅提高生产效率，且减少生产费用。4、本实用新型方法简单，施工方便，节省材料，使用寿命长，推广后具有良好的社 会和经济效益。
四.
图1为阴极垂直出电铝电解槽周围母线的配置系统的平面示意图之一；图2为图1中进电侧阴极软母线及槽底横母线示意图；图3为图1中出电侧阴极软母线及槽底横母线示意图；图4为阴极垂直出电铝电解槽周围母线的配置系统的平面示意图之二。
五.具体实施方式
实施例一参见图1-图3，图中，进电侧1# 24#为进电侧阴极软母线，出电侧 1# 24#为出电侧阴极软母线，1-1 1-8为进电侧槽底横母线，2-1 2-6为出电侧槽底 横母线，3-1 3-8为进电侧阴极母线，4-1 4-6为立柱母线，5_1 5_8为出电侧阴极母 线，6-1、6-2分别为烟道端与出铝端阴极母线。垂直出电铝电解槽周围母线的配置系统，包括48根阴极软母线和6根立柱母线， 每根立柱母线均连接8根阴极软母线。[0030](1)进电侧1# 4#阴极软母线连接到槽底横母线1-1上，槽底横母线1-1连接 到进电侧阴极母线3-1上。进电侧5# 7#阴极软母线连接到槽底横母线1-2，槽底横母 线1-2连接到进电侧阴极母线3-2上。阴极母线3-1、3-2穿过槽底，从进电侧穿出后向上 绕行，然后通过烟道端的阴极母线6-1连接到立柱母线4-1上。进电侧18# 20#阴极软母线连接到槽底横母线1-7上，槽底横母线1_7连接到 进电侧阴极母线3-7上。进电侧21# 24#阴极软母线连接到槽底横母线1-8，槽底横母 线1-8连接到进电侧阴极母线3-8上。阴极母线3-7、3-8穿过槽底，从进电侧穿出后后向 上绕行，然后通过出铝端的阴极母线6-2连接到立柱母线4-6上。(2)进电侧8# 10#阴极软母线连接到槽底横母线1-3上，槽底横母线1_3连接 到进电侧阴极母线3-3上。阴极母线3-3穿过槽底，从进电侧穿出后，向上向左绕行，再次 回到槽底，从槽底烟道端端部过渡到出电侧后连接到立柱母线4-2上。进电侧15# 17#阴极软母线连接到槽底横母线1-6上，槽底横母线1_6连接到 进电侧阴极母线3-6上。阴极母线3-6穿过槽底，从进电侧穿出后，向上向右绕行，再次回 到槽底，从槽底出铝端端部过渡到出电侧后连接到立柱母线4-5上。(3)进电侧11# 12#阴极软母线连接到槽底横母线1-4上，槽底横母线1_4连接 到进电侧阴极母线3-4上。阴极母线3-4穿过槽底，从进电侧穿出后，向上向左绕行，再次 回到槽底，从槽底过渡到出电侧后连接到立柱母线4-3上。进电侧13# 14#阴极软母线连接到槽底横母线1-5上，槽底横母线1_6连接到 进电侧阴极母线3-5上。阴极母线3-5穿过槽底，从进电侧穿出后，向上向右绕行，再次回 到槽底，从槽底过渡到出电侧后连接到立柱母线4-4上。(4)出电侧1#、24#阴极软母线分别与出电侧阴极母线5-1、5_8连接，阴极母线 5-1,5-8从出电侧穿出后分别连接到立柱母线4-1、4-6上。(5)出电侧 2# 6#、7# 9#、10# 12#、13# 15#、16# 18#、19# 23# 阴极 软母线分别与出电侧阴极母线连接，阴极母线从出电侧穿出后，5-2、5-7分别连接到立柱母 线4-2、4-5上，5-3、5-4和5-5、5-6两两分别连接到立柱母线4-3、4-4上。烟道端的阴极母线6-1比出铝端的阴极母线6-2、出电侧的阴极母线5-1 5-8比 进电侧的阴极母线3-1 3-8分别高出50 200mm，具体数值可以选取50mm、100mm、150mm 或200mm等。实施例二 参见图4，本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处 在于进电侧槽底横母线1-1和1-2连接在一起，进电侧阴极母线3-1和3-2合并为一根母 线，阴极母线6-1、6-2为一根母线。改变阴极软母线和立柱母线的具体数量、改变每组阴极软母线的连接方式和绕行 路线、改变槽底横母线的结构和连接形式，以及改变烟道端和出铝端阴极母线的具体结构 和连接方式能够组成多个实施例，均为本实用新型的常见变化，在此不一一详述。
权利要求一种垂直出电铝电解槽周围母线的配置系统，含有阴极软母线、槽底母线、阴极母线和立柱母线，其特征是(1)铝电解槽进电侧和出电侧分别设置24根阴极软母线，所述进电侧和出电侧分别设置的24根阴极软母线分别分成八组，每一组阴极软母线从电解槽阴极钢棒向下与一个槽底横母线连接，每一个槽底横母线均与一根阴极母线连接，作为引出线，在出电侧设置六根立柱母线，每根立柱母线上均与八根阴极母线连接，该八根阴极母线分别由进电侧阴极母线和出电侧阴极母线组成；(2)所述进电侧中间的两组阴极母线从进电侧穿出，向上后再绕回到槽底，然后从槽底穿过后到出电侧，且连接到出电侧中间的两根立柱母线上；(3)所述进电侧两端的四组阴极母线从进电侧穿出，向上后从电解槽出铝端和烟道端绕行到出电侧，连接到出电侧两端外侧的两根立柱母线上；(4)所述进电侧两端剩余的两组阴极母线从进电侧穿出，向上后再绕会到槽底，然后分别从槽底左、右端部穿过后到出电侧，连接到出电侧两端内侧两根立柱母线上；(5)所述出电侧中间的四组阴极母线从出电侧穿出，向上绕行后，靠近出铝端的两组连接到出电侧中间靠近出铝端的立柱母线上；靠近烟道端的两组连接到出电侧中间靠近烟道端的立柱母线上；(6)所述出电侧两端最外侧两组阴极母线从出电侧穿出，向上绕行后，连接在出电侧出铝端和烟道端端部的两根立柱母线上；(7)所述出电侧两端剩余的两组阴极母线从出电侧穿出，向上后再绕行，连接到出电侧端部内侧的两根立柱母线上。
2.根据权利要求1所述的垂直出电铝电解槽周围母线的配置系统，其特征是所述进 电侧八组阴极软母线的数量从一端到另一端依次是四根、三根、三根、两根、两根、三根、三 根和四根；所述进电侧八组阴极软母线的数量从一端到另一端依次是一根、五根、三根、三 根、三根、三根、五根和一根。
3.根据权利要求1所述的垂直出电铝电解槽周围母线的配置系统，其特征是所述进 电侧两端的各两组阴极软母线的槽底横母线串联在一起或共用一个槽底横母线，并且，通 过一根阴极母线作为引出线。
4.根据权利要求1所述的垂直出电铝电解槽周围母线的配置系统，其特征是所述烟 道端的阴极母线比所述出铝端的阴极母线、所述出电侧的阴极母线比所述进电侧的阴极母 线分别高出50 200mm。
专利摘要本实用新型公开了一种垂直出电铝电解槽周围母线的配置系统，其铝电解槽进电侧和出电侧分别设置24根阴极软母线，使进电侧和出电侧的电流对称分配，所述进电侧和出电侧分别设置的24根阴极软母线分别分成八组，并且，每一组阴极软母线从电解槽阴极钢棒向下连接到一个槽底横母线上，每一个槽底横母线均由一根阴极母线作为引出线，出电侧设置六根立柱母线，每根立柱母线上均与八根阴极母线连接，该八根阴极母线分别由进电侧阴极母线和出电侧阴极母线组成。本实用新型使铝电解槽铝液层的水平电流极小，保证了铝电解槽在生产过程中铝液层的平稳，能大幅度提高电流效率，增加原铝产量，节省电能。
文档编号C25C3/16GK201729892SQ20102019659
公开日2011年2月2日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者冯冰, 刘静, 康晓东, 梁学民, 王有山 申请人:河南中孚实业股份有限公司