[发明专利]一种可变电阻式分流方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于铝电解槽的可变电阻式分流方法及装置，属于电解铝生产的直流供电技术领域。

背景技术

在电解铝的生产中，多台电解槽作为用电负载是串联后连接在低电压大电流的直流电源上的。众所周知，串联电路当其中一个负载出现断路时，其它负载也会因断电不能工作。由于电解槽系列的特殊要求，需要定期的将一台或多台电解槽停槽大修，当某个电解槽停槽时为了不影响其它电解槽的正常工作，在每台电解槽的供电电路中设计有并联的短路母线。短路母线通过立柱与短路块的闭合和断开来实现电流切换。由于电解槽的供电是采用低电压大电流的直流电源，在立柱与短路块的闭合和断开的过程中会产生能量很高的电弧甚至发生爆炸。操作时非常危险，可能会对供电设备造成损坏或对操作人员造成人身伤害。

通常实现电流切换的传统做法有两种：一种是将电解槽的供电电流降为零，由人工闭合或断开短路口，叫零电流操作；另一种是将电解槽的供电电流降为原电流的1/2或1/3电流后，配合使用分流器或熔断器，再由人工闭合或断开短路口，叫降电流操作。以上两种方法都存在以下缺点：1、一般短路块的闭合或断开操作时间为15～30分钟，操作期间串联在电路中的电解槽均在无电流或降电流状态工作，电流恢复电后会引起槽况的波动，这样频繁的电流波动和和槽内温度的大幅波动会极大影响电解槽内衬的寿命，缩短内衬使用周期，甚至造成整个串联回路中的电解槽发生漏槽事故；2、一般来说电解槽的耗电量是非常大的，有时一条串联回路中的电解槽用电量相当一个中型城市的用电负荷，如此大的负荷，频繁地停电和通电对电网的稳定运行非常不利；也会严重影响为电解槽供电的整流机组寿命；由于以上原因造成的电解槽内衬寿命损耗、槽况波动的能量损耗和整流机组寿命损耗直接影响了电解铝生产的成本。

为了解决以上缺点，我们研究出了在电解槽不停电状态下进行停槽和开槽的方法，这种方法虽然解决了整个串联回路中电解槽出现的上述缺点，但对于经大修后需要开槽的电解槽来说，又遇到了以下问题：大修后的电解槽，在接入串联回路时，电解槽需要对槽体预热使之达到一定的温度，电解槽预热初期电解槽电流是逐步上升的，例如一次达到额定电流将对电解槽体产生巨大冲击，影响槽寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可变电阻式分流方法及装置，该方法及装置在电解槽的开槽时，可防止电解槽一次达到额定电流避免对电解槽体冲击。

本发明是这样实现的：本发明的可变电阻式分流方法是该方法是在铝电解槽的立柱与短路块之间并联一条或一条以上具有正温度系数的导电材料制成的软带；在软带刚并联连接在立柱与短路块之间时，由于软带的温度低，软带的电阻小，对电流的分流作用大；随着时间的推移，软带在电流的热效应作用下，温度逐渐升高，软带的电阻也逐渐增大，对电流的分流作用逐渐减小，从而起到自动调整分流电流的作用。

上述的可变电阻式分流方法中，所述软带的截面及并联数量由铝电解槽预热时所需的分流电流和铝电解槽达到额定电流分布条件所需的时间确定；铝电解槽预热时所需的分流电流大或铝电解槽达到额定电流所需的时间长，软带的截面也相应大或增加软带并联的数量；反之，铝电解槽预热时所需的分流电流小或铝电解槽达到额定电流所需的时间短，软带的截面也相应小或减少软带并联的数量。

前述的可变电阻式分流方法中，所述的软带用钢或铜材料制成。

前述的可变电阻式分流方法中，所述的软带与立柱连接端的立柱上安装有立柱压接器；软带与短路块连接端的短路器上安装有短路块压接器，便于快速连接。

前述的可变电阻式分流方法中，所述的软带两端压接有压块，压块用铜或铝制成。

按照前述的可变电阻式分流方法构建的可变电阻式分流装置，它包括一条或一条以上能够并联在铝电解槽的立柱和短路块之间的软带(1)，在每条软带(1)的两端都压接有压块(2)，其中一端的压块(2)与能够固定在铝电解槽立柱上的立柱压接器(3)连接，另一端的压块(2)与能够连接在铝电解槽立柱上的短路块压接器(4)连接。

前述的可变电阻式分流装置中，所述的立柱压接器3由夹板5和导流板6构成；夹板5的截面形状为倒“F”形，夹板5的两端设有安装孔7，夹板5的中部设有一个或一个以上的夹槽8，夹槽8上设有压紧螺钉9，夹槽8中开有压板孔10；导流板6的形状为“L”形，在“L”形的一边开有一条或一条以上的槽11，在导流板6的一边形成一个或一个以上的压板12，压板12穿在压板孔10中。