專利名稱：鋁電解槽陰極母線的配置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解鋁生產(chǎn)過程中，鋁電解槽陰極母線的配置方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代予焙陽極電解槽技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及電解過程中物理場的深入研究和有關(guān)數(shù)學(xué)模型的建立，使電解槽的設(shè)計從經(jīng)驗向科學(xué)的計算機(jī)輔助設(shè)計方向發(fā)展。為帶來更大的經(jīng)濟(jì)效率，鋁電解槽的生產(chǎn)電流強(qiáng)度不斷增加，按照法拉第定律的描述，在其他條件相等時，磁場將隨電流的增加而增加。因而，電解槽內(nèi)熔體的磁環(huán)境對保證穩(wěn)定生產(chǎn)而言也變得越來越重要。為確保母線體系磁場設(shè)計可靠性，在母線斷面(電物理場)的設(shè)計上必須做到母線系統(tǒng)各個部分電流分布均勻，以防止因電解槽陰陽極電流分布不均勻，使槽內(nèi)磁場分布曲線產(chǎn)生漂移，改變槽內(nèi)磁特性及熔體的流動狀況，致使電解槽內(nèi)熔體的界面發(fā)生波動，嚴(yán)重地干擾電解槽的正常生產(chǎn)。造成電解槽新的不穩(wěn)定。在大型予焙槽的設(shè)計中，出于工程的需要及節(jié)省投資，通常要考慮兩排電解槽作為一個生產(chǎn)系列。由于存在電解槽系列排布的方向性，因此，在電解槽槽周圍母線系統(tǒng)設(shè)計中，必須考慮鄰排槽的電流影響，從而使得電解槽煙道側(cè)及出鋁側(cè)補(bǔ)償?shù)拇艌鰪?qiáng)度不同，所走電流強(qiáng)度亦不同。
以電解槽中心線為界，進(jìn)電側(cè)母線和出電側(cè)母線的左右兩側(cè)如采用相同的母線配置及規(guī)格，不僅會造成磁場補(bǔ)償力度不夠，而且會產(chǎn)生偏流現(xiàn)象，使槽內(nèi)磁場分布曲線產(chǎn)生漂移，改變槽內(nèi)磁特性及熔體的流動狀況，導(dǎo)致電解槽穩(wěn)定性遭受破壞，給生產(chǎn)操作帶來極大危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可有效解決電解槽的磁場補(bǔ)償力度不夠以及電流偏流現(xiàn)象的鋁電解槽陰極母線的配置方法，以保證電解槽的穩(wěn)定生產(chǎn)，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的它在電解槽的進(jìn)電側(cè)，將設(shè)置在煙道端即靠近鄰排電解槽端和設(shè)置在出鋁端即遠(yuǎn)離鄰排電解槽端的陰極母線采用大斷面，并使由進(jìn)電側(cè)流向煙道端的陰極母線的電流大于由進(jìn)電側(cè)流向出鋁端的陰極母線的電流；它同時將設(shè)置在靠近電解槽中心的陰極母線采用小斷面，并使由進(jìn)電側(cè)流向煙道端的陰極母線電流大于由進(jìn)電側(cè)流向出鋁端的陰極母線的電流；在電解槽的出電側(cè)，它采用小于進(jìn)電側(cè)斷面的陰極母線，并將設(shè)置在出鋁端的陰極母線的電流送入到出鋁端的立柱母線中，將設(shè)置在煙道端的陰極母線的電流送入到中間立柱母線，以保證整個立柱母線的電流平衡。
設(shè)置在出鋁端和設(shè)置在煙道端的陰極母線的端面為330cm2～2000cm2，設(shè)置在靠近電解槽中心的陰極母線的端面為35cm2～300cm2。
在出鋁端和煙道端，由進(jìn)電側(cè)流向煙道端的陰極母線的電流比由進(jìn)電側(cè)流向出鋁端的陰極母線的電流大10％～40％；在靠近電解槽的中心，由進(jìn)電側(cè)流向出鋁端的陰極母線電流比由進(jìn)電側(cè)流向煙道端的陰極母線的電流大10％～40％。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明利用等電壓情況下，電流與電阻(母線距離)成反比的關(guān)系原理，通過電解槽進(jìn)電側(cè)母線和出電側(cè)母線的左右兩側(cè)陰極母線分配電流的非對稱和陰極母線規(guī)格的非對稱，以不同的電流量及電流行走路程對進(jìn)、出電側(cè)各部分母線采用不同規(guī)格、不同配置方式平衡進(jìn)、出電側(cè)電流，使進(jìn)、出電側(cè)電流分配均勻，將電解槽內(nèi)磁場梯度減小，大大提高了磁流體的均勻性，有效的解決了磁場補(bǔ)償力度不夠以及由于距離的不同進(jìn)、出電側(cè)母線電流偏流的現(xiàn)象，對改善電解槽的磁流體力學(xué)和運(yùn)行穩(wěn)定性有一定的好處，具有配置簡單、投資少，效果明顯的優(yōu)點。


附圖1為本發(fā)明在電解槽進(jìn)電側(cè)的配置結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明在電解槽出電側(cè)的配置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例1如附圖1或附圖2所示，在電解槽的進(jìn)電側(cè)，將設(shè)置在煙道端和設(shè)置在出鋁端的陰極母線(3)和陰極母線(4)采用1375cm2的大端面，并使由進(jìn)電側(cè)流向煙道端的陰極母線的電流大于由進(jìn)電側(cè)流向出鋁端的陰極母線的電流10％～40％；將設(shè)置在靠近電解槽中心的陰極母線(1)和陰極母線(2)采用165cm2的小端面，并使由進(jìn)電側(cè)流向出鋁端的陰極母線(1)電流大于由進(jìn)電側(cè)流向煙道端的陰極母線(2)的電流少10％～40％；在電解槽的出電側(cè)，靠近出鋁端的陰極母線(5)采用90cm2斷面，電流匯入出鋁端立柱母線，而靠近煙道端的陰極母線(6)采用330cm2斷面，電流匯入中間立柱母線。以保證整個立柱母線的電流平衡即可。
權(quán)利要求
1.一種鋁電解槽陰極母線的配置方法，其特征在于它在電解槽的進(jìn)電側(cè)，將設(shè)置在煙道端即靠近鄰排電解槽端和設(shè)置在出鋁端即遠(yuǎn)離鄰排電解槽端的陰極母線采用大斷面，并使由進(jìn)電側(cè)流向煙道端的陰極母線的電流大于由進(jìn)電側(cè)流向出鋁端的陰極母線的電流；它同時將設(shè)置在靠近電解槽中心的陰極母線采用小斷面，并使由進(jìn)電側(cè)流向煙道端的陰極母線電流大于由進(jìn)電側(cè)流向出鋁端的陰極母線的電流；在電解槽的出電側(cè)，它采用小于進(jìn)電側(cè)斷面的陰極母線，并將設(shè)置在出鋁端的陰極母線的電流送入到出鋁端的立柱母線中，將設(shè)置在煙道端的陰極母線的電流送入到中間立柱母線，以保證整個立柱母線的電流平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽陰極母線的配置方法，其特征在于設(shè)置在出鋁端和設(shè)置在煙道端的陰極母線的端面為330cm2～2000cm2，設(shè)置在靠近電解槽中心的陰極母線的端面為35cm2～300cm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽陰極母線的配置方法，其特征在于在出鋁端和煙道端，由進(jìn)電側(cè)流向煙道端的陰極母線的電流比由進(jìn)電側(cè)流向出鋁端的陰極母線的電流大10％～40％；在靠近電解槽的中心，由進(jìn)電側(cè)流向出鋁端的陰極母線電流比由進(jìn)電側(cè)流向煙道端的陰極母線的電流大10％～40％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電解槽陰極母線的配置方法，它在電解槽的進(jìn)電側(cè)，采用大端面陰極母線，并使由進(jìn)電側(cè)流向煙道端的陰極母線的電流大于由進(jìn)電側(cè)流向出鋁端的陰極母線的電流；在電解槽的出電側(cè)，它采用小于進(jìn)電側(cè)斷面的陰極母線，并將設(shè)置在出鋁端的陰極母線的電流送入到出鋁端的立柱母線中，將設(shè)置在煙道端的陰極母線的電流送入到中間立柱母線，以保證整個立柱母線的電流平衡。本發(fā)明有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)磁場補(bǔ)償力度不夠以及由于距離的不同進(jìn)、出電側(cè)母線電流偏流的現(xiàn)象，對改善電解槽的磁流體力學(xué)和運(yùn)行穩(wěn)定性有一定的好處，具有配置簡單、投資少，效果明顯等優(yōu)點。
文檔編號C25C3/16GK1793432SQ20051020074
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者楊朝紅, 顏非亞, 周鐵托, 韓笑天 申請人:貴陽鋁鎂設(shè)計研究院