[发明专利]槽底出线的铝电解槽母线补偿结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽的电流供给装置，特别是涉及一种槽底出线的铝电解槽母线补偿结构。

背景技术

随着铝电解槽设计和操作技术水平的提高，国际国内的新设计和建设的铝电解槽日益向大型化的方向发展。系列电流不可避免地会增加到550KA至700KA，甚至以上。但随着系列电流的增加，载流母线和熔体电流所产生的磁场分布对槽生产和操作的稳定性影响越来越突出。

因此在大型及超大型电流槽母线设计时首先必须考虑其对槽稳定性的影响。通过对稳定性理论的分析可知，要获得良好的铝电解槽生产稳定性，至少应当保证槽内熔体中的垂直磁场及其水平梯度值较小且均匀、铝液层内的扰动水平电流较小。而对磁场的改善就主要须通过母线的精细配置来完成。对垂直磁场的改善主要有两方面的内容：一是修正本槽自身导体产生的过大的垂直磁场及其水平梯度；二是补偿由于邻列槽带来的垂直磁场值的增加及不对称。

但在系列电流在550KA至700KA这一等级上，仅仅通过改善磁场分布，又是不能大幅度地改善电解槽的稳定性，这就需要改善电解槽铝液层内的电流分布。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种槽底出线的铝电解槽母线补偿结构。本发明不仅为采用垂直钢棒阴极结构的电解槽提供了适用的母线配置，同时也比现有的传统的母线设计提供了更好的磁场分布方式。

所述技术方案如下：

本发明的槽底出线的铝电解槽外部母线补偿方式，在铝电解槽两端，沿系列电流方向分别设置有外部补偿母线；所述外部补偿母线与铝电解槽槽体绝缘；所述外部补偿母线内的电流方向与所述系列电流方向相同；在在铝电解槽底部设置有与底部出电阴极钢棒数量相对应的槽底阴极母线，每根槽底阴极母线均与阴极钢棒相连接；所述外部补偿母线与所述槽底阴极母线共同修正电解槽本身磁场并补偿临列槽磁场。

本发明的槽底出线的铝电解槽外部母线补偿方式，所述槽底阴极母线与所述阴极钢棒之间通过阴极软带进行连接。

本发明的槽底出线的铝电解槽外部母线补偿方式，所述阴极软带采用螺栓连接或采用焊接方式与槽底阴极母线和阴极钢棒分别连接。

本发明的槽底出线的铝电解槽外部母线补偿方式，所述电解槽系列电流流入端设置有与上一台槽的槽底阴极母线或电源侧母线相连的立柱母线；所述立柱母线可以设置为6至9根，采用双阳极配置；所述立柱母线也可以设置为11至18根，采用单阳极配置。

本发明的铝电解槽外部母线补偿方式，所述电解槽底部设置工字钢梁，所述槽底阴极母线从所述工字钢梁下方引出。

本发明的槽底出线的铝电解槽外部母线补偿方式，所述两根外部补偿母线内电流强度不同。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

本发明适用于采用阴极底部出线的电解槽，其槽底阴极母线的配置方式非常简单且经济。

此外，采用本发明的槽底出线的铝电解槽母线配置方式，虽然增加了槽底阴极母线的用量，但从总体上计算，还是节约母线总用量的。

另外，本发明的槽底出线的铝电解槽母线配置方式中的阴极母线下出线方式，能减小槽内铝液中的水平电流值，而通过本配置又能获得良好的磁场分布，能很好地解决磁场、电流分布问题，最终获得极佳的铝电解槽稳定性。

本发明的母线配置方式可以方便地配置在各种复杂的实际生产环境之中，适应性好。

附图说明

图1是本发明提供的槽底出线的铝电解槽外部母线补偿结构的结构示意图；

图2是本发明提供的槽底出线的铝电解槽母线补偿结构的立体结构示意图；

图3是本发明提供的槽底出线的铝电解槽母线补偿结构中槽底阴极母线与阴极钢棒连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

现有的铝电解槽中，阴极母线的主要作用是向电解槽进行供电，同时也承担修正本槽磁场和补偿临列槽磁场的功能。但随着系列电流的增加，载流母线和熔体电流所产生的磁场分布对槽生产和操作的稳定性的影响越来越突出，单纯通过阴极母线的自身补偿已经无法保证槽内熔体中的垂直磁场及其水平梯度值较小且均匀、铝液层内的扰动水平电流较小的基本要求。