[发明专利]抵偿横向配置的电解槽的有害磁场的布置

说明书

本发明涉及用于抵偿来自铝电解槽系列的末端电解槽处的末端解槽区域和整流器区域的有害电磁干扰的布置，所说的铝电解槽系列包括至少两排还原电解槽，在每一排中的电解槽呈横向排列。

以最有效的方式利用电能对于铝电解工艺的生产经济性来说是十分重要的。还有十分重要的一点是要使得把电流从整流器导向一排中的第一个电解槽，并从这一排的最后一个电解槽导向邻近一排的第一个电解槽，然后再从最后一个电解槽导向整流器的母线各个部分的布置方式，能使电解槽中的感应磁场减至最弱。

铝电解槽的一种典型的布置是把各排中的电解槽横向地放置，电流从一个电解槽流向下一个电解槽，以及从一排流向下一排。一排中的电流方向与邻近一排中的电流方向相反。

本发明的电解工艺利用200至300KA的电流。这个电流会感应出影响相邻一排和相邻电解槽的强磁场而引起各种严重的问题，因为磁场会妨碍熔融金属在每个电解槽底部形成阴极。熔融金属会受到由于电流流过而产生的电磁力的影响。

可是，电解槽系列的两排电解槽之间的距离通常都较远，使得只有磁场的垂直分量对邻近的一排发生作用。为了抵偿由邻近一排所引起的有害的偏磁场分量，通常在横向排列的电解槽中面向邻近一排的窄端旁边或底下通过的电流比通过电解槽其他部分的电流大。

每一排的第一个和最后一个电解槽(末端电解槽)皆是受到电磁场干扰最大的电解槽，因为它们既受到来自邻近一排的磁场的影响，又受到来自(在末端电解槽之间的)母线磁场的影响，所说的母线把电流从电解槽系列区域的一端传导回整流器，并在另一端把电流从一排电解槽传导到下一排电解槽。通过增大整流器与电解槽系列之间的距离，以及增大(把电流)从一排中最后一个电解槽引向邻近一排的横向母线的距离可以减弱这种干扰。可是，由于需要过长的母线和较大的场地，这是一个昂贵的方法。

本发明的目的是要对来自整流器区域以及由铝电解槽排组成的电解槽系列的末端电解槽处的末端区域的磁干扰达到充分的抵偿，另一个目的则是通过减少母线长度而降低装配成本，以及通过减少整流器与电解槽系列一端之间的距离，以及减少横向母线与电解槽系列另一端之间的距离而节省场地。

上述目的可以这样来达到，即如附图中所示，让电流在三条以上电源母线中不对称地传导到电解槽系列的末端电解槽或从该末端电解槽流出，用以在配电母线中感应产生净电流，从而对来自整流器和末端区域的磁干扰给予补偿。

本发明仅通过实例，参照表示包含有本发明的布置的电解槽系列的附图而予以详细地介绍。本发明只包括一排电解槽中的末端电解槽，而不包括全排电解槽。此外还应理解，采用众所周知的技术，就可使各排电解槽本身不受来自邻排电解槽的干扰而达到稳定。

附图中，标号A表示第一排的第一个电解槽的配电母线，B表示第一排的最后一个电解槽的配电母线，C表示第二排的第一个电解槽的配电母线，D表示第二排的最后一个电解槽的配电母线，S表示配电母线A的立母线，T表示电源母线，以及L表示整流器。

来自整流器L的电流通过三条以上电源母线输送到第一排的第一个末端电解槽，并且不对称地流到包含有相对于电解槽对称地布置的四条以上立母线S的配电母线A。这种布置就提供了从右到左在配电母线A中传导的净电流，并且对第一排的第一个末端电解槽提供补偿。其后，电流从上游电解槽的阴极传导到紧挨的下游电解槽的阳极，并按此方式传导至第一排的另一个末端电解槽。

电流从该另一个末端电解槽传导至配电母线B。然后电流从所述电解槽经过相对于配电母线B中点不对称地布置的三条以上母线T而传导至沿电流方向所遇到的邻近第二排的第一个电解槽。这种布置从左到右在配电母线B中提供了净电流，并且对第一排的该另一个末端电解槽提供了必需的额外补偿。

电流被进一步不对称地传导至第二排第一个电解槽上的配电母线C。其后电流从上游电解槽的阴极传导至紧挨的下游电解槽的阳极，并按此方式传导至第二排的另一个末端电解槽。电流从第二排的该另一个末端电解槽传导至配电母线D。如图所示，电流再从该母线D，经过相对于配电母线的中点不对称地布置的三条以上的母线T而传导回到整流器。

显然，处于整流器区域和末端区域中的配电母线，立母线和电源母线的尺寸和位置将决定配电母线中的电流强度，以及对末端电解槽的补偿程度。

在建造和设计具有高电流强度和减弱的磁场的铝电解槽系列时，从各种重要的因素和条件来考虑，本发明的实际布置可利用正常的建造程序来实现。通常只有电流超过200KA的电解槽系列的末端电解槽才需要额外补偿。