3. 1 Устройства для подвода электри

3. 1 Устройства для подвода электрического тока

Изобретение относится к производству алюминия методом электролиза расплавленных криолитовых солей и электролизерах на силу тока 250 - 320 кА при поперечном расположении их в корпусе электролиза.
Известна ошиновка алюминиевого электролизера при поперечном расположении его в корпусе электролиза, содержащая катодные пакеты шин входной и выходной сторон катодного кожуха, обводные шины, стояки и анодную распределительную шину, которая через стояки, расположенные у ее концов, и обводные шины связана с катодными пакетами шин входной стороны катодного кожуха, и через сточки, установленные у входной стороны катодного кожуха, одновременно связана с катодными пакетами шин выходной стороны, а через обводные шины - с катодными пакетами шин входной стороны катодного кожуха предыдущего в серии электролизера, причем через стояки, расположенные у концов анодной распределительной шины, проходит 1/4 - 1/8, а через остальные стояки - по 1/4 - 3/8 тока серии (Патент Франции 865135, М. Кл.5 C 25 C 3/16, 1978). Недостатком указанной ошиновки является наличие двух анодных стояков в области торцов катодного кожуха. Из практики эксплуатации электролизера мощностью 250-300 кА известно, что обеспечение их магнитогидродинамической (МГД) стабильности достигается при условии, если вертикальное магнитное поле (Bz) в расплаве не более 15-20 Гаусс, а продольное (направленное по направлению тока в серии) магнитное поле (Bx) не более 20-25 Гаусс. При расположении анодных стояков в торцах электролизера они и питаемые ими участки сборных анодных шин будут создавать в расплаве магнитное поле, направленное поперек ванны (по направлению тока в серии - Bx). При этом данное поле будет складываться с магнитным полем от объемных токов анодного массива и расплава. Поэтому в торцевых зонах ванны в металле поле поперек ванны (Bx) всегда будет превышать допустимую величину 25 Гаусс, тем самым не будут обеспечиваться необходимые условия МГД стабильности для мощных электролизеров.
Наиболее близкой по достигаемому эффекту к предлагаемому решению является ошиновка алюминиевого электролизера при поперечном расположении в корпусе, содержащая сборные шины с катодными спусками, установленными вдоль входной и выходной продольных сторон электролизера, равноотстоящие анодные стояки, установленные на входной стороне, через которые протекают одинаковые токи, анодная ошиновка соединена с предыдущим элеткролизером посредством стояков таким образом, что каждый стояк питает анодную ошиновку в точке, вокруг которой симметрично расположено одинаковое количество анодов, при этом крайние стояки соединены с крайними сборными катодными шинами входной стороны электролизера пакетами шин, расположенными вдоль торцевых сторон, каждый из которых передает 35% тока входной стороны, и со сборными катодными шинами выходной стороны электролизера, а средние стояки соединены со средними сборными шинами входной стороны пакетами шин, размещенными симметрично под катодными блоками, наиболее близко расположенными к торцам электролизера, каждый из которых передает 15% тока входной стороны, и со сборными катодными шинами выходной стороны электролизера (Патент Франции 2552782, М.кл. 5 C 25 C 3/08, 1985). Недостатком известной ошиновки является то, что она не обеспечивает оптимальное магнитное поле в расплавленном металле при сочетании ее с толстостенными ферромагнитными катодными кожухами, обладающими значительными экранирующими свойствами магнитному полю. То есть, ошиновка ограничивает возможность применения катодных кожухов различной конструкции из ферромагнитного материала. При использовании в производстве алюминия, например, отечественных катодных кожухов контрофорсной конструкции, стенки которых обладают значительными экранирующими свойствами, в сочетании с рассматриваемой выше ошиновкой-прототипом, в расплаве не будет достигнуто оптимальное магнитное поле, а именно величина вертикального магнитного поля будет превышать допустимое значение 15-20 Гаусс.
Цель изобретения - повышение выхода металла по току за счет снижения воздействия магнитного поля на катодный алюминий.
Указанная цель достигается тем, что каждый из пакетов шин, огибающих торцы катодного кожуха электролизера, передает от 35 до 50% тока входной стороны.
На фиг. 1 представлена схема ошиновки электролизера для случая, когда в пакетах катодных шин, огибающих торцы ванны, проходит по 35% тока входной стороны; на фиг. 2 - когда в аналогичных пакетах проходит по 50% тока входной стороны; на фиг. 3 и 4 показаны графики рассчитанных значений вертикальной составляющей магнитного поля в рабочей зоне электролизера соответственно при 35% и 50% тока с входной стороны в шинах, огибающих торцы, и разной толщине стенок ферромагнитного катодного кожуха.
Ошиновки на фиг. 1 и 2 включают в себя анодные стояки 1, расположенные вдоль продольной входной стороны электролизера, сборные шины 2 и 3 с катодными спусками, сборные шины 4,5 выходной стороны, пакеты шин 6, расположенные под днищем электр

Результаты (английский) 1:

3.1 devices for electric current supplyThe invention relates to the production of aluminium by electrolysis of molten salts and kriolitovyh cells on the current 250-320 Ka with a cross-section of their location in the shell. Known Busbar of aluminum cell with transverse arrangement of his electrolysis in the chassis that contains cathode tire packages the input and output sides of the cathode bypass cover, tires, Struts and anode junction bus, which through the Struts, located at its ends, and bypass tires linked to input side of tire packages cathode cathode casing, and through the point, fittedAdvanced at the entrance side of the shell, while the cathode is connected to the cathode side, output tire packages and through bypass tires-tire packages cathode with the input side of the cathode casing previous in series cell, and through pipes located at the ends of anode junction, bus passes 1/4-1/8, and through the rest of the Struts-on 1/4-3/8 current series (French Patent 865135, m. KL. 5 C 25 C 3/16, 1978). The disadvantage of a specified bus is to have two anode risers in the area of the cathode ends. From the exploitation of the electrolyser power 250-300 Ka knows that providing them with Magnetohydrodynamic (MHD) stability is achieved if the vertical magnetic field (Bz) in the melt is not more than 15-20 Gauss, and longitudinal (aimed in the direction of current in the series) the magnetic field (Bx) of not more than 20-25 Gauss. When the anode risers in the ends of the electrolyser they nurtured their plots prefabricated anode Shin at melt will generate a magnetic field directed across the bath (in current in series-Bx). In doing so, this field will be developed with the magnetic field of three-dimensional currents anode array and melt. So in the end zones of the baths in the metal field across Bath (Bx) will always exceed the value 25 Gauss, thus will not be ensured the necessary conditions of MHD stability for powerful electrolysers. Closest to the achieved effect to the proposed decision is Busbar of aluminum cell with transverse arrangement in casing that contains prefabricated tires with cathode descents, set input and output along the longitudinal sides of the electrolyser, evenly Anodic risers, installed on the inlet side, through which flows the same currents, anodeNaya Busbar is connected with the previous èletkrolizerom by risers so that each riser nourishes anode bus at a point around which symmetrically located with the same number of anodes, while extreme risers are connected with the extreme input side tires cathode teams electrolyser tire packages along the face parties, each of which regives 35% DC input side and against cathode output side tires electrolyser and middle Struts are connected with medium-sized teams input tire packages side tires, placed symmetrically under cathode blocks most closely located to the ends of the cell, each of which passes 15% DC input side and against cathode tires output sidess electrolyser (French Patent 2,552,782, m. KL. 5 C 25 C 3/08, 1985). The disadvantage of the famous bus is that it does not provide the optimal magnetic field in the molten metal when combined it with thick-walled ferromagnetic cathode arches with large magnetic field properties of escaping. That is, the application limits the ability of cathode Busbar casings of various designs of the ferromagnetic material. When used in the production of aluminium, for example, domestic cathode guards kontroforsnoj construction, walls which have significant escaping properties, in conjunction with the above allow-prototypical, melt will not reach the optimal magnetic field, namely the vertical magnetic field will exceed the allowable value 15-20 Gauss. Purpose of invention-increasing metal release current by reducing the activity of magnetic fields on the cathode aluminum. The objective is achieved so that each package of tires, cathode casing ends envelope electrolyser, passes from 35 to 50% DC input side. Bounce. 1 the scheme of bus-bar cell when in packages cathode tyres envelope edges baths, passes through 35% current input; bounce. 2-when in similar packages passes through 50% current input; bounce. 3 and 4 showing graphics calculated values of vertical component of the magnetic field in the working area of electrolyser respectively 35% and 50% with the input side of the tyre, in the lower ends of different wall thickness and ferromagnetic cathode casing. Bus-bar on fig. 1 and 2 include Anodic Struts 1, located along the longitudinal sides of the input cell, prefabricated tires 2 and 3 with cathode descents, prefabricated tires 4.5 output side, tire packages 6, located under the bottom power

Результаты (английский) 2:

3. 1 Device for supplying electrical current invention relates to the production of aluminum by electrolysis of molten cryolite salt and electrolysis on the strength of the current 250 -. 320 kA at their transverse arrangement in the electrolysis enclosure Known busbar aluminum electrolytic at its transverse arrangement in the electrolysis enclosure containing cathode packages bus input and output sides of the cathode casing, the bypass bus, risers and anode distribution bus, which, through the risers located at its ends, and the bypass bus is connected to the cathode blocks tires inlet side of the cathode casing and through from the point installed at the inlet side of the cathode casing, simultaneously connected with cathode bus packets output side and via the bypass bus - a cathodic packages tire casing inlet side of the cathode electrolysis in the previous series, and through the risers located at the ends of the anode junction tire runs 4.1 - 1.8, and through the remaining risers - 1/4 - 3/8 the current series (French Patent 865 135, M. Kl.5 C 25 C 3/16, 1978). The disadvantage of this is the presence of two busbar of anode risers in the ends of the cathode casing. From practice electrolyzer operating capacity of 250-300 kA known that provision of magnetohydrodynamic (MHD) stability is achieved provided that the vertical magnetic field (Bz) in the melt is not more than 15-20 gauss, and the longitudinal (directed along the direction of the current in the series) magnetic field (Bx) is not more than 20-25 Gauss. When positioning the anode risers at the ends of the electrolyzer are fed and portions of the anode modular tire will generate a magnetic field in the melt, directed transversely to the bath (in the direction of the current in the series - Bx). At the same time, this field will emerge with the magnetic field of the current volume of the anode array and melt. Therefore, in the end zones of the bath in a metal box across the bath (Bx) will always be greater than the permissible value of 25 Gauss, thus will not be provided the necessary conditions of MHD stability for powerful electrolyzers. The closest reaching effects of the proposed solution is the busbar aluminum electrolytic at a transverse location in the housing containing the busbar from the cathode slopes established along the inlet and outlet of the longitudinal sides of the electrolyzer, equidistant anode risers installed on the input side, through which flow the same current, the anode busbar connected to the previous eletkrolizerom by risers such that each riser feeds the anodic bus-bar the point around which the symmetrically arranged equal number of anodes, with extreme risers are connected to the extremes prefabricated cathode buses inlet side of the electrolytic cell package of tires located along the short sides, each of which transmits 35% of the current input side and with prefabricated cathode buses outlet side of the electrolyzer and the average risers are connected to the middle busbar input side of the tire package, placed symmetrically under the cathode blocks closest to the ends of the cell, each of which transmits 15% of the current input side, and with the teams of cathode buses exit side of the cell (French Patent 2,552,782, M.kl. 5 C 25 C 3/08, 1985). A disadvantage of the known bus arrangement is that it does not provide optimal magnetic field in the molten metal in conjunction with its thick-walled ferromagnetic cathode casings having significant magnetic field shielding properties. That is, the busbar restricts the possibility of using various designs of cathode casings of ferromagnetic material. When used in aluminum production, for example, domestic cathode casings kontroforsnoy structure whose walls have significant shielding properties, combined with the consideration above busbars prototype, the melt is achieved an optimal magnetic field, namely, the vertical magnetic field exceeds the allowable value 15 -20 gauss. the purpose of the invention -. enhancing metal output current by reducing the influence of the magnetic field at the cathode aluminum Said aim is achieved in that each of the packets tire envelope ends of the cathode casing electrolyzer passes from 35 to 50% of the current input side. on FIG. 1 is a diagram of the electrolytic cell busbar for the case where a cathode busbar packages, envelopes bath ends, passes through the 35% power input side; FIG. 2 - when packets in similar runs on 50% power input side; FIG. 3 and 4 are graphs of calculated vertical component of the magnetic field values ​​in the working zone respectively electrolyzer at 35% and 50% of the current on the input side in the tire, the ends of the envelope, and different thickness of the ferromagnetic cathode casing walls. Busbar FIG. 1 and 2 include one anode risers arranged along the longitudinal side of the electrolytic cell inlet, the busbars 2 and 3, slopes with cathode busbars 4,5 outlet side, packets tire 6 disposed under the bottom RE