一种试验电解车间母线配置结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种试验电解车间的母线配置结构。
【背景技术】
[0002]随着我国铝工业生产技术的发展，铝土矿的资源越来越紧张，需要采用新的资源。目前，部分地区粉煤灰铝含量高达40?60%，这是一种十分重要的非传统氧化铝资源，并且从高铝粉煤灰中提取氧化铝，对减轻粉煤灰环境污染，扩大粉煤灰资源化途径，拓展我国氧化铝工业原料来源有积极意义。从高铝粉煤灰中提炼出的氧化铝需要专门的现代大型铝电解槽进行一系列试验，这不仅是因为要了解、适应此氧化铝的性能，还需要有一套与之相配套的生产工艺，因此需要专门的试验电解槽。
[0003]目前，电解槽内强大的电解电流是通过铝母线将整流后的直流电输送到电解槽上，而且电解槽之间通过铝母线串联起来构成一个系列。而电解槽的生产电流产生的磁场与电解槽内熔体电流相互作用产生的电磁力使槽内熔体循环加速，导致铝液面产生隆起、偏斜和波动，甚至可能影响电解槽不能正常生产。因此为了实现电解槽磁流体的稳定，在电解车间母线设计上要求影响电解槽生产稳定的重要因素一槽内磁场分布特性(要求磁场值小，梯度小)变得更为重要，而且在母线断面(电物理场)的设计上也必须做到母线系统各个部分电流分布均匀，以防止因电解槽阴阳极电流分布不均匀，使槽内磁场分布曲线产生漂移，致使电解槽内熔体的界面发生波动，严重影响电解槽的正常生产。
[0004]由于试验电解车间仅四台大型予焙槽，在电解车间母线系统设计中，必须考虑从电解槽出来的母线如何返回整流所，本设计采用从电解槽两端等电流返回整流所，从而使得电解槽烟道侧及出铝侧所走电流强度相同，补偿的磁场强度也相同。即以电解槽中心线为界，进电侧母线和出电侧母线的左右两侧采用相同的母线配置及规格。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是，提供一种从技术、经济综合考虑，针对试验电解车间的母线配置结构，以更为合理的设计大型铝电解槽磁场补偿方案，使其既能取得良好的磁场补偿效果，又能节省槽周围母线用量，从而克服现有技术存在的不足。
[0006]本发明是这样构成的:
1)试验电解车间配置4台电解槽，第一台电解槽的4根立柱母线与从整流所引入的进电端母线A-1连接，第四台电解槽的4根假立柱母线与两组距电解槽纵向中心相等的等电流母线即出电端母线A-2连接并连接整流所；
2)设置4根立柱母线和36根阴极软母线，进出电两侧对称分配；4根立柱母线等比进电；
3)电解槽进电侧的阴极母线采用大断面，并使进电侧电解槽两端阴极软母线与下游槽的中间立柱母线连接；进电侧中部阴极软母线与下游槽的端头立柱母线连接；
4)电解槽出电侧的阴极母线采用小断面，并使出电侧电解槽两端的母线与下游槽的端头立柱母线连接；出电侧中部的母线与下游槽的中间立柱母线连接。
[0007]具体连接结构如下:第一台电解槽的4根立柱母线与电解槽上部结构的2组阳极大母线连接，2组阳极大母线与28组阳极连接，并通过槽内的熔体电解质层、铝液层以及18组阴极炭块、36组阴极钢棒，在进电侧通过与阴极钢棒焊接的18组阴极软母线导入烟道端进电侧阴极母线、出铝端进电侧阴极母线，再通过电解槽两侧槽侧部母线分别连接下游槽的4根立柱母线；在出电侧通过与阴极钢棒焊接的18组阴极软母线连接出电侧阴极母线，出电侧的阴极母线母线水平折叠或垂直折叠也分别汇入下游槽的4根立柱母线。
[0008]本发明与原有电解槽技术相比，通过电解车间母线系统对电解槽对称配置；电解槽立柱母线等比进电，进、出电侧阴极母线采用多层母线对称配置，出电侧阴极母线还采用母线水平折叠或垂直折叠的方式来增加其至下游槽立柱母线距离等方案，以达到最佳电、磁、流体特性相配关系，使大型预焙电解槽获得合理的槽内磁场分布和稳定的熔体流速场，从而确保电解槽生产过程的稳定和较高的电流效率。此外电解槽阴极母线配置方案中，所有的进电侧阴极母线既是正常生产时的导电母线，又是短路时短路母线，而且与正常生产时电流的走向完全相同。这不仅在单一电解槽停槽时对邻近电解槽的运行影响最小，而且也节省了母线用量。
【附图说明】
[0009]附图1为本发明的电解车间配置图。
[0010]附图2为本发明的电解槽母线连接示意图。
[0011]【具体实施方式】:
本发明的实施例:本发明的结构如下:1 )试验电解车间配置4台电解槽，第一台电解槽的4根立柱母线与从整流所引入的进电端母线A-1连接，第四台电解槽的4根假立柱母线与两组距电解槽纵向中心相等的等电流母线即出电端母线A-2连接并连接整流所；
2)设置4根立柱母线和36根阴极软母线，进出电两侧对称分配；4根立柱母线等比进电；
3)电解槽进电侧的阴极母线采用大断面，并使进电侧电解槽两端母线与下游槽的中间立柱母线连接；进电侧中部母线与下游槽的端头立柱母线连接；
4)电解槽出电侧的阴极母线采用小断面，并使出电侧电解槽两端的母线与下游槽的端头立柱母线连接；出电侧中部的母线与下游槽的中间立柱母线连接。
[0012]具体连接结构如下:如图2所示意，第一台电解槽的4根立柱母线与电解槽上部结构的2组阳极大母线连接，2组阳极大母线与28组阳极连接，并通过槽内的熔体电解质层、铝液层以及18组阴极炭块、36组阴极钢棒，在进电侧通过与阴极钢棒焊接的18组阴极软母线I导入烟道端进电侧左阴极母线2、烟道端进电侧右阴极母线3、出铝端进电侧左阴极母线4、出铝端进电侧右阴极母线5，再通过电解槽两侧槽侧部母线6分别连接下游槽的4根立柱母线9 ;在出电侧通过与阴极钢棒焊接的18组阴极软母线7连接出电侧阴极母线8，出电侧的阴极母线母线水平折叠或垂直折叠也分别汇入下游槽的4根立柱母线9。
[0013]电解槽生产时，直流电流通过进电端母线A-1从整流所进入第一台电解槽的4根立柱母线，电流通过立柱母线进入到槽上部结构的2组阳极大母线上，再分配至28组阳极，再流经槽内的熔体电解质层、铝液层，以及18组阴极炭块、36组阴极钢棒后，在进电侧通过与阴极钢棒焊接的18组阴极软母线I导入烟道端进电侧左阴极母线2和烟道端进电侧右阴极母线3、出铝端进电侧左阴极母线4、出铝端进电侧右阴极母线5，再通过电解槽两侧槽侧部母线6分别汇入下游槽的4根立柱母线9 ;在出电侧通过与阴极钢棒焊接的18组阴极软母线7导入出电侧阴极母线8，出电侧的阴极母线母线水平折叠或垂直折叠也分别汇入下游槽的4根立柱母线9。最后通过第四台电解槽的4根假立柱母线与两组距电解槽纵向中心相等的等电流母线即出电端母线A-2返回整流所。以上各段阴极母线和下游槽立柱母线分别通过焊接相连。
【主权项】
1.一种试验电解车间母线配置结构，其特征是: 1)试验电解车间配置4台电解槽，第一台电解槽的4根立柱母线与从整流所引入的进电端母线A-1连接，第四台电解槽的4根假立柱母线与两组距电解槽纵向中心相等的等电流母线即出电端母线A-2连接并连接整流所； 2)设置4根立柱母线和36根阴极软母线，进出电两侧对称分配；4根立柱母线等比进电； 3)电解槽进电侧的阴极母线采用大断面，并使进电侧电解槽两端阴极软母线与下游槽的中间立柱母线连接；进电侧中部阴极软母线与下游槽的端头立柱母线连接； 4)电解槽出电侧的阴极母线采用小断面，并使出电侧电解槽两端的阴极软母线与下游槽的端头立柱母线连接；出电侧中部的阴极软母线与下游槽的中间立柱母线连接。
2.按权利要求1所述的试验电解车间母线配置结构，其特征在于:第一台电解槽的4根立柱母线与电解槽上部结构的2组阳极大母线连接，2组阳极大母线与28组阳极连接，并通过槽内的熔体电解质层、铝液层以及18组阴极炭块、36组阴极钢棒，在进电侧通过与阴极钢棒焊接的18组阴极软母线(I)导入烟道端进电侧左阴极母线(2)、烟道端进电侧右阴极母线(3)、出铝端进电侧左阴极母线(4)、出铝端进电侧右阴极母线(5)，再通过电解槽两侧槽侧部母线(6)分别连接下游槽的4根立柱母线(9);在出电侧通过与阴极钢棒焊接的18组阴极软母线(7)连接出电侧阴极母线(8)，出电侧的阴极母线母线水平折叠或垂直折叠也分别汇入下游槽的4根立柱母线(9)。
【专利摘要】本发明公开了一种试验电解车间母线配置结构，第一台电解槽的4根立柱母线与电解槽上部结构的2组阳极大母线连接，2组阳极大母线与28组阳极连接，并通过槽内的熔体电解质层、铝液层以及18组阴极炭块、36组阴极钢棒，在进电侧通过与阴极钢棒焊接的18组阴极软母线（1）导入烟道端进电侧左阴极母线（2）、烟道端进电侧右阴极母线（3）、出铝端进电侧左阴极母线（4）、出铝端进电侧右阴极母线（5），再通过电解槽两侧槽侧部母线（6）分别连接下游槽的4根立柱母线（9）；在出电侧通过与阴极钢棒焊接的18组阴极软母线（7）连接出电侧阴极母线（8），出电侧的阴极母线母线水平折叠或垂直折叠也分别汇入下游槽的4根立柱母线（9）。
【IPC分类】C25C3-16
【公开号】CN104674303
【申请号】CN201310629958
【发明人】刘忠琼
【申请人】贵阳铝镁设计研究院有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年12月2日