[发明专利]对用于铝生产的电解槽装置中的一个或多个电解槽进行短路的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过火成电解来生产铝，即，根据霍尔以埃洛特(Hall-Héroult)方法通过对溶解在熔融盐槽中的氧化铝进行电解来生产铝。本发明特别涉及对用于铝生产的一系列电解槽中一个或多个电解槽进行短路。

背景技术

根据工业上广泛使用的霍尔以埃洛特方法，通过对电解槽中的氧化铝进行电解还原来生产铝。

用于铝生产的工厂包括多个被成排布置的电解槽。一排中的电解槽通过互连导体装置以串联方式电连接。

已经为互连导体设计了一些装置，如在以彼施涅铝业(AluminiumPechiney)名义的美国专利No.4,200,513、No.4,592,821和No.4,713,161中描述的装置。

以彼施涅铝业名义的美国专利No.6,409,894描述了用于使用电解槽生产铝的工厂的可行装置。

工厂的电解槽通常需要不时地清理或修理。尤其是，电解槽的坩埚中内衬和阴极装置在使用几年之后需要进行更换。由于经济和技术的原因，优选的是在电解槽清理或修理期间不中断电解槽系列中的电流。为了这个目的，从以彼施涅铝业名义的法国专利申请No.2550553(对应澳大利亚专利申请No.31748/84)可知，对一个电解槽进行短路，以使得在清理或修理操作期间，电流能够绕开该电解槽。

一种广泛使用的对电解槽进行短路的方法包括在特定互连导体间插入金属块，如美国专利No.4,713,161指出的。

因为短路金属块需要传导一系列电解槽的电流的全部强度，所以这些块必须承受现代电解槽中使用的高强度。典型的，现在，根据技术的类型，电解槽强度超过200kA和300kA。

铝工业目前的趋势是提升现存电解槽装置的电流强度。例如，在使用Alcan技术的工厂中，最初被设计用于180kA电流强度的电解槽通常已被提升到在超过240kA的强度下工作，并且类似的，最初被设计用于280kA电流强度的电解槽通常已被提升到在超过340kA的强度下工作。

这种趋势的一个结果是用于对电解槽进行短路的已知工具和方法常常不再令人满意。尤其是，在高强度下，短路块会在一系列电解槽中产生高压降并且如果强度进一步增加则甚至可能熔化。

因此，申请人寻求对电解槽进行短路的经济和技术上令人满意的可替代解决方案。

发明内容

本发明涉及一种对在用于使用火成电解的铝生产的电解槽装置中至少一个特定电解槽进行短路的设备，所述装置包括多个以串联方式电连接的电解槽，其中所述设备包括：

桥接构件，包括具有第一接触表面和第一外表面的第一接触臂、具有第二接触表面和第二外表面的第二接触臂、和电连接所述第一和第二接触臂的至少一个桥接导体，所述第一接触表面基本与第一外表面相对并相对于第一外表面倾斜，所述第二接触表面基本与第二外表面相对并相对于第二外表面倾斜，所述桥接构件在所述接触臂之间形成开口；以及

抱持构件，包括支架、第一推力构件和第二推力构件，所述抱持构件适于围绕所述桥接构件安装，以至于所述第一外表面压在所述第一推力构件上，同时所述第二外表面压在所述第二推力构件上，并且以至于在相对于所述抱持构件移动所述接触臂后，所述第一推力构件推动所述第一接触臂朝向所述第二接触臂，同时所述第二推力构件推动所述第二接触臂朝向所述第一接触臂。

本发明进一步涉及一种对用于使用火成电解的铝生产的电解槽装置中的至少一个特定电解槽进行短路的方法，所述装置包括多个电解槽和一个导电体网，

所述特定电解槽包括坩埚和用于将至少一个阳极连接至其的至少一个阳极梁，所述坩埚包括阴极装置和至少一个集电棒，所述至少一个集电棒连接到所述阴极装置并从所述坩埚伸出，

所述网包括至少第一导体部分和至少第二导体部分，所述第一导体部分电连接到所述至少一个阳极梁并具有第一内部表面和与所述第一内部表面基本相对的第一外部表面，所述第二导体部分电连接到所述至少一个集电棒并具有第二内部表面和与所述第二内部表面基本相对的第二外部表面，所述第一和第二导体部分被这样安排，以至于所述第一内部表面基本面对所述第二内部表面，

其中，所述方法包括：

提供至少一个根据本发明的短路设备，

放置所述设备，以至于所述第一和第二导电体部分安装进所述开口，并以至于所述第一接触表面部分重叠所述第一外部表面，同时所述第二接触表面部分重叠所述第二外部表面，并且