[发明专利]用于铝电解还原槽的电连接与磁补偿方法及其系统

摘要

本发明涉及由Hall－Hèroult法通过电解熔解于熔融冰晶石中的氧化铝生产铝时，在串联设置的邻接的槽之间进行电连接与磁补偿的方法与系统，适用于这样一列电解槽，它们沿横切这列的轴线设置且在大于300KA和可能高于600KA的电流下工作。它综合了各已知设计原理的不同优点而给大型电解槽以有效的新颖的技术方案。此方案优化了所形成的磁场与母线性能参数如电压降、重量、电流分布与磁场平均磁平、行间距离、阳极升降器技术方案与母线要求的物理空间。

主权项

1.一种用于在生产铝的一列或多列Hall-Herouit型高强度电解槽中进行电连接与磁补偿的方法，其中由第一电流支持各电解槽中的电解过程，此种电流称为线电流，此线电流由于有至少一部分位于电解槽定着点之外的内部补偿电流(CCS，IC)而在一定程度上减小了电解槽中不希望有的磁场，且其中还提供有独立的第二电流用于对各个电解槽中剩余的不需要磁场进行补偿，而此独立的第二电流称为外部补偿电流(CCS，EC)，其特征在于：此内部补偿电流(CCS，IC)相当于5-25％的线电流，而在内部补偿系统(CCS，IC)与外部补偿系统(CCS，EC)之间，称之为组合补偿系统(CCS)的设置与平衡则的依据下述步骤优化这种电连接系统的重量与电压降的方式作了进一步设计：I.当补偿需要ICCS在至少一个电解槽头周围高于下式中给定的电平时，选择CCS：$I_{\mathrm{CCS}}>\frac{a}{2·b}(l_3-(l_1+l_2))$ II.设满足了步骤I中的不等式，则于此电解槽头或两个电解槽头周围使由内部补偿系统(CCS，IC)实现的补偿电流量各近似于：$I_{\mathrm{CCS},\mathrm{IC}}=\frac{a}{2·b}(l_3-(l_1+l_2))$ III.对于此电解槽头或两个电解槽头的补偿需要的其余部分则由外部补偿系统(CCS，EC)进行，以上各式中的符号说明于下：ICCS组合补偿系统的总的补偿电流，ICCS，IC组合补偿系统的内部补偿电流，a从进到集流器母线内的阴极软线所取得的每段侧壁上长度上的电流，b常数，取决于集流器母线横剖面沿此长度的变化而在0.5与1之间，l1附加上游母线长度，垂直于整个线电流方向，除集流器母线、内部补偿，l2附加下游母线长度，垂直于整个线电流方向，除集流器母线、内部补偿外，l3从n号电解槽到n+1号电解槽的距离，记为c-c距离。