[发明专利]铝电解槽槽底出电和母线配置结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽槽底出电和母线配置结构，属于铝电解技术领域。

背景技术

一直以来，铝用电解槽的阴极电流均是从槽侧部出电，如图1所示意，电流穿阴极汇流于阴极钢棒1，电流通过穿槽侧板的阴极钢棒1后，再由阴极软带2连接槽周围母线3，最后从槽底母线4连接到下游槽的立柱母线5。现有槽侧出电方式和与之配合的槽周围母线配置存在如下问题：

1)       电流从槽侧部出电，穿阴极的电流向阴极钢棒穿槽侧板处汇流严重，造成铝液层和阴极水平电流大，使得铝液所受电磁力大，从而导致铝液波动，槽况不稳，电耗上升。

2)       电流从槽侧部出电，配置空间上决定了槽周围母线离铝液层较近，不得不采取消减磁场强度和平衡电流的设计手段，增加槽周围母线的配置难度和母线用量。

3)       电流从槽侧部出电，从槽进电侧到下游槽的立柱的距离较远，同时为了平衡A、B侧阴极电流，增加了槽底母线配置难度和母线用量。

4)       上述2）、3）点，也导致了我们降低槽周围母线系统的本体压降的各种努力，收效甚微。

5)       上述2）、3）点，也造成两槽之间配置槽周围母线的空间紧张，槽间距难以缩减。

6）根据生产现场统计，80%以上的渗、漏铝发生在阴极钢棒穿槽侧板处（钢棒窗口），如图1，从阴极端头顶到阴极钢棒顶之间的扎糊距离较短，增加了钢棒窗口渗、漏铝的可能性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种铝电解槽槽底出电和母线配置结构，以克服现有技术存在的槽侧部出电，穿阴极的电流向阴极钢棒穿槽侧板处汇流严重，造成铝液层和阴极水平电流大，使得铝液所受电磁力大，从而导致铝液波动，槽况不稳，电耗上升等不足。

本发明采用以下技术方案：阴极钢棒的两端头设置在槽侧板之内，在阴极钢棒中部连接导流钢棒，导流钢棒穿过槽底连接阴极软带，阴极软带与电、磁平衡母线相连接，电、磁平衡母线通过槽底母线连接下游槽立柱母线。

导流钢棒与阴极钢棒垂直。

与现有槽侧部出电的结构相比，能够减少水平电流总量及其产生的电磁力，降低铝液波动造成的电能损耗；并有效降低铝电解槽母线系统的本体压降，减少通流损耗；与现有槽周围母线比较，槽底出电母线远离铝液层，有效降低了消减磁场强度和平衡电流的设计难度；可有效减少母线用量，降低投资成本；可为缩小槽间距提供更大的空间余地；可有效降低侧部渗、漏铝和整体漏炉的风险。

附图说明

图1 现有铝电解槽阴极出电和母线配置结构示意图；

图2本发明的铝电解槽槽底出电和母线配置结构示意图。

以上图中，1—阴极钢棒，2—阴极软带，3—槽周围母线，4—槽底母线，5—立柱母线，7—槽侧板，8—导流钢棒，9—电、磁平衡母线。

具体实施方式

本发明的实施例：如图2，阴极钢棒1的两端头不穿过槽侧板7，而是设置在槽侧板7，在阴极钢棒1中部连接与其垂直的导流钢棒8，导流钢棒8穿过槽底，通过阴极软带2与电、磁平衡母线9相连，最后通过槽底母线4连接到下游槽立柱母线5。通过改变电解槽阴极出电的位置，使直接影响电解槽铝液波动的水平电流、磁场、电平衡等因素得到改善，另外，也带来了降低母线电磁平衡的设计难度、减少母线用量、降低母线压降、缩小槽间距、降低侧部漏炉风险等一系列好处。

与现有槽侧部出电的模式相比，本发明有如下优势：

1)       电流从阴极钢棒中间向下出电，可以减少水平电流总量及其产生的电磁力，降低铝液波动造成的电能损耗；

2)       缩短了电解槽A侧阴极出电端到下游槽立柱的距离，可以有效降低铝电解槽母线系统的本体压降，减少通流损耗；

3)       与现有槽周围母线比较，槽底出电母线远离铝液层，有效降低了消减磁场强度和平衡电流的设计难度；

4)       可以有效减少母线用量，降低投资成本；

5)       电解槽侧部不配置母线后，可以为缩小槽间距提供更大的空间余地；

6）阴极钢棒不穿侧部，延长了阴极端部扎糊的高度，可以有效降低侧部渗、漏铝和整体漏炉的风险。