Способ ошиновки алюминиевых электролизеров

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при электролизе алюминия в электролизерах. Цель - увеличение выхода металла по току. Для этого катодные шины 2 предыдущего электролизера шунтируются соединением 1 и шинами 3, чем создается выравнивание нагрузок на выходе тока, а также симметричным распределением нагрузки по токоподводящим шинам 4 и передачи тока по изолированным друг от друга шинам 5 к группам анодных штырей 6. Симметризация нагрузки осуществляется подбором сечения шин, обеспечивающих снижение падения напряжения между участками конуса спекания анода, как показателя равномерности подвода тока к поверхности аноды и зеркала катодного металла. За счет снижения перекосов металла и улучшения циркуляции увеличение выхода по току достигает 0,5- 1,0%. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11) 1724738 А1 (si)s С 25 С 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4734674/02 (22) 01.09,89 (46) 07.04,92. Бюл. ¹ 13 (75) С.Л. Борзых (53) 669.713.72 (088.8) (56) Журавин Ю.Д., Минцис М.Я., Писарев

И,П. Оптимальный способ перестановки штырей и усовершенствование ошиновки алюминиевых электролизеров с верхним токоподводом. — Цветные металлы, 1981, ¹ 50, с. 32. (54) СПОСОБ ОШИНОВКИ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ (57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при электролизе алюминия в электролизерах.

Цель — увеличение выхода металла по току.

Для этого катодные шины 2 предыдущего электролизера шунтируются соединением 1 и шинами 3, чем создается выравнивание нагрузок на выходе тока, а также симметричным распределением нагрузки по токоподводящим шинам 4 и передачи тока по изолированным друг от друга шинам 5 к группам анодных штырей 6. Симметризация нагрузки осуществляется подбором сечения шин, обеспечивающих снижение падения напряжения между участками конуса спекания анода, как показателя равномерности подвода тока к поверхности аноды и зеркала катодного металла. 3а счет снижения перекосов металла и улучшения циркуляции увеличение выхода по току достигает 0,5—

1,00/О. 1 ил., 1 табл. (Я (.

1 ! ю

Ф с ) (Д

,Q6

1724738

Изобретение относится к,металлургии алюминия, в частности к способу получения алюминия электролизом расплавленных солей.

При получении алюминия электролиэом расплавленных солей волнение и перекос поверхности металла алюминиевого электролизера снижает устойчивость процесса электролиза и его технико-экономических показателей. Это связано с образованием горизонтальных токов в катодном металле.

Снижение горизонтальных токов в металле достигается за счет повышения равномерности токоподвода к аноду.

Известен способ ошиновки алюминиевых электролизеров, включающий разделение катодных шин на три самостоятельные секции и подвод тока к входным и выходным стоякам несимметрично в отношении, близком 2:1, Этот способ не обеспечивает равномерного токоподвода к аноду, так как ток к аноду подводится несимметрично.

Известен способ ошиновки алюминиевого электролизера, включающий симметричный токоподвод к аноду с подключением анодных штырей каждого ряда к одной анодной шине. Этот способ не обеспечивает равномерного токоподвода к аноду вследствие неравномерной токовой нагрузки анодных шин по их длине и неравномерного подвода тока анодными штырями, подключенными к этой шине в середине и на торцовых участках анода. При этом увеличение горизонтальных токов в аноде, перетекающих от более нагруженных его участков к менее нагруженным, приводит к увеличению напряженности магнитных полей электролизера и неравномерности подвода тока к катодному металлу.

Наиболее близким к предлагаемому является способ ошиновки алюминиевого электролизера с двусторонним токоподводом, включающий подключение анодных штырей каждого ряда к одной анодной шине и соединение анодных шин между собой.

Недостатком известного способа является подключение анодных штырей каждого ряда к одной анодной шине и соединение между собой анодных шин. Неравномерность токовой нагрузки катодных шин предыдущего в серии электролизера передается на токоподводящие шины анодных стояков и создает неравномерность токоподвода к торцовым участкам анода. Соединение анодных шин между собой выравнивает токовую нагрузку между анодными шинами и не устраняет указанной неравномерности токоподвода к торцовым участкам анода.

Токовая нагрузка по длине анодных шин снижается пропорционально количеству

45 подключенных к шинам анодных штырей и имеет максимальную величину на торцовых участках анодных шин, так как крайние анодные штыри отводят ток к телу анода и токовая нагрузка анодных шин в средней части электролизера уменьшается, Подключение каждого ряда анодных штырей к одной анодной шине приводит к повышенной токовой нагрузке торцовых участков анода и снижению токоподвода к аноду в средней его части. В этих условиях создается неравномерная токовая нагрузка анода во входном торце, середине и выходном его торце, которая приводит к неравномерному подводу тока к катодному металлу, образованию в катодном металле горизонтальных токов, Это создает циркуляцию и перекос поверхности металла, снижает выход металла по току.

Целью изобретения является повышение выхода металла по току за счет повышения ра",íoìåðíoñòè токоподвода к аноду, Поставленная цель достигается тем, что токовую нагрузку выравнивают на катодных шинах предыдущего в серии электролизера шунтированием катодных шин и осуществляют симметричный подвод тока к аноду соединением групп анодных штырей с шунтирующим соединением электрически изолированных между собой анодных шин, Выравнивание токовой нагрузки на катодных шинах предыдущего в серии электролизера шунтированием катодных шин выравнивает токовую нагрузку на шинах, подводящих ток к аноду. Симметричный токоподвод обеспечивает повышение равномерности подвода тока к торцовым участкам анода. Соединение групп анодных штырей с шунтирующим соединением электрически изолированных между собой анодных шин создает секционированный токоподвод к аноду, повышает равномерность распределения токовой нагрузки по длине анода на каждой отдельной шине шунтирующего соединения анодных шин и равномерность подвода тока от токоподводящих шин анодных стояков к группам анодных штырей, подключенным к анодным шинам, Это обеспечивает повышение равномерности токоподвода к аноду по его площади и к катодному металлу в проекции анода, что приводит к снижению горизонтальных токов в катодном металле, его циркуляции, перекосу поверхности, чем достигается повышение устойчивости хода электролиза и выхода металла по току, На чертеже изображена схема ошиновки для осуществления способа.

Ошиновка содержит шунтирующее соединение 1 катодных шин 2 предыдущего в

1724738

Из таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет повысить эквипотенциальность верха конуса спекания, указывая на повышение равномерности токоподвода к аноду, а также выход по току íà 0 5 — 1, Формула изобретения

30

Составитель Л.Рякина

Техред М.Моргентал

Корректор М,Кучерявая

Редактор Н.Рогулич

Заказ 1153 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 серии электролизера, шины 3, установленные в зоне шунтирующего соединения между пакетами шин продольных сторон. электролизера, равное количество шин 4, подводящих ток к торцам анода и шунтиру- 5 ющее соединение анодных шин 5, электрически изолированных между собой в зоне подключения анодных штырей 6, (Индексами! — ЧИ! показаны точки измерения разности потенциалов на поверхности конуса 10 спекания анода).

Пример. На промышленном электролизере выравнивают токовую нагрузку на катодных шинах предыдущего в серии электролизера шунтирование катодных шин и 15 осуществляют симметричный подвод тока к аноду соединением групп анодных штырей с шунтирующим соединением электрически изолированных между собой анодных шин.

Результаты измерения разности потен- 20 циалов верха конуса спекания при токоподводе к аноду предлагаемым и базовым способом приведены в таблице.

Способ ошиновки алюминиевых элект- . ролизеров в серий с двусторонним симметричным токоподводом, включающим подвод тока к аноду рядами анодных штырей и анодными шинами от катодных шин, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода металла по току. токовую нагрузку выравнивают на катодных шинах предыдущего в серии электролизера шунтированием катодных шин и осуществляют симметричный подвод тока к аноду соединением групп анодных штырей с шунтирующим соединением электрически изолированными между собой анодными шинами,