[发明专利]用于铝电解槽系列的汇流条装置

说明书

本发明涉及用于铝电解槽系列的汇流条装置，该系列包含多排还原电解槽，在每排中横向排列这些电解槽，更具体地说，所述汇流条装置预定穿过所述电解槽底部传导电解槽的电流。

通常将铝电解槽系列中的这些电解槽照上述办法排列。排间距离，或说得更准确些，排的中心线之间的距离为从30米到50米。把这些电解槽排列成两排或更多排是有益的，这样就可省去用于回流的额外汇流条。二相邻排中的电流流向是彼此相反的。

使用高达300KA的电流的大型铝电解槽系列存在的严重问题是还原电解槽的这些排彼此之间的磁影响，从而，在每个电解槽底部构成阴极的熔融金属受到由于电流穿过所述金属而引起的电磁力的影响。为了抵偿由主相邻排引起的不需要的磁场的垂直矢量，一般在这些电解槽的面对所述相邻排的窄端面附近或其底部导入比其它窄端面更多的电流。这是已经获得了专利权的众所周知的方法。利用该已知的解决方法有可能使垂直磁场对称于每个槽单元的纵轴及横轴，不过，磁场的绝对值很容易上升到30高斯以上，有时候大于100高斯。

此外，所述已知的解决方法用用较多的汇流条，因而要增加投资费。

本发明的目的是提供尽可能地降低/减少垂直磁场的绝对值的办法，以保证铝电解槽系列的所述还原电解槽良好且稳定地运行。本发明进一步的目的是消除来自主相邻排的磁影响，并减少所使用的汇流条的数目，从而降低投资费用。

根据本发明，实现上述目的的方法是：在这些电解槽的底下设置阴极集电汇流条，并且，从设置在离下一个电解槽最远的所述阴极集电汇流条，经由各自设置在这些电解槽的窄端面外侧的两根汇流条以及成对地设置在这些电解槽底下的两根、四根或更多汇流条中的每一根具有较大的横向面积，这使它们能导通的电流约两倍于这些电解槽底下其它的每一根汇流条。

在一最佳实施例中，在上述这些电解槽的底下配置两根汇流条，这两根汇流条设置在靠近这些电解槽的窄端面的适当位置上。

在另一最佳实施例中，在上述这些电解槽的底下配置四根汇流条，其中两根配置在窄端面处，而另外两根各自配置在所述电解槽的窄端面与横轴之间的中间位置。

以下将通过实施例及参照附图进一步介绍本发明，附图中：

图1示出穿过还原电解槽底部将电流引出的实施例的垂直剖面图，

图2示意地示出用于这些电解槽的汇流条装置的俯视图。

图中：A为阳极，C为碳阴极，R和F为连接导体，I为阴极汇流条，B1、B2为电流集电汇流条，K1-K6为汇流条，而S1-S5为接到下一个电解槽的汇流条。

在电解过程中，电流从阳极A引进，穿过电解槽及熔融的金属，继续向下穿过碳阴极C到达两个钢制阴极汇流条I（总共示出23个碳块，每一碳块配两根阴极汇流条）。一般的钢制汇流条是穿过这些电解槽的侧面伸出的，而在本实施例中铜或钢制成的导体R焊在每个钢制阴极汇流条I的中间。电流通过所述导体，穿过所述电解槽的底部再通过软的导体F到达电流集电汇流条B1、B2。

在这些电解槽中，并联配置的阴极碳块的数目取决于所述碳块的宽度。在大型电解槽组中，碳块数目可多达26，但在本实施例中为23（见图1）。

集电汇流条之一B1平直配置在阴极壳体长边的下面，并且，从电解槽的窄端面伸出约0.5米。另一集电汇流条以同样方式配置在电解槽的另一侧。

尽管在上述实施例中集电汇流条B1、B2平直配置在这些电解槽长边的下面，但本发明并不受上述实施例的限制，例如，理论计算已经指出，集电汇流条可以放在所述阴极壳体的稍微外边，最好离钢壳0.5米。

收集在集电汇流条B1中的一部分电流通过两根汇流条K1和K6到达第2号电解槽，K1及K6设置于这些电解槽的各个窄端面外侧并处在与电解槽中的熔融金属表面同一高度或低于熔融金属表面的位置（见图2，第2号电解槽）。剩下的电流通过电解槽底下四根汇流条K2、K3、K4、K5到达集电汇流条B2再通过升高的汇流条S1、S2、S3、S4及S5到达下一个电解槽。

根据本发明，从集电汇流条B1出发的传导电流的六根汇流条中的电流分布主要取决于汇流条K1到K6的横截面积的大小。如果这些电解槽的各排彼此相距很远，例如50米或更远，则汇流条K1和K6的横截面积应该为汇流条K2、K3、K4和K5的横截面积的两倍。这将使在汇流条K1和K6中通过的电流为在汇流条K2到K5中通过的电流的二倍，这样的电流分布将给出非常令人满意的磁场。