本发明涉及用于补偿来自铝电解槽系列的末端电池的末端电池场和整流器场的有害电磁干扰的布置,铝电解槽系列包括至少两排还原电池,每排电池呈横向排列。 以最有效的方式利用电能对于铝电解工艺的生产经济性来说是十分重要的。把电流从整流器导向一排中的第一个电解电池,从这一排的最后一个电池导向邻近一排的第一个电池,然后从最后一个电池导向整流器的母线装置的各个部分如何设置也是十分重要的,用以使电池中地感应磁场减至最弱。
铝电解电池的一种典型的布置是把各排的电池横向地放置,电流从一个电池被导向下一个电池,以及从一排导向下一排。一排中的电流方向与邻近一排中的电流方向相反。
本发明的电解技术利用200至300KA的电流。这个电流会感应出影响相邻排或相邻电池的大磁场而引起各种严重的问题,因为磁场会妨碍形成每个电池底部的阴极的熔融金属。熔融金属会受到由于电流流过而产生的电磁力。
可是,电解槽系列的两排电池之间的距离通常都较长,使得只有磁场的垂直分量对邻近的一排发生作用。为了补偿由邻近一排所引起的有害的即偏移场分量,通常绕面向横向排列的电解电池的邻近一排的短端即在该短端内流过的电流比流向电池的其他部分的电流大。
每一排的第一个和最后一个电池(末端电池)是受到电磁场干扰最大的电池,因为它们受到来自邻近一排的磁场,以及来自把电流从电解槽系列范围的一端传导回整流器,和另一端上把电流从一排传导到下一排(末端电池之间)的母线的磁场的干扰。通过增大整流器与电解槽系列之间的距离,以及增大从一排中最后一个电池至把电流引向邻近一排的横向母线的距离可以减弱这种干扰。可是,由于需要过长的母线和较大的场地,这是一个昂贵的方法。
本发明的目的是要达到对来自整流器场以及由铝电解槽排组成的电解槽系列的末端电池的末端场的磁干扰的充分补偿,另一个目的则是通过减少母线长度而减低装配成本,以及通过减少整流器与电解槽系列一端之间的距离,以及横向母线与电解槽系列另一端之间的距离而节省场地。
通过使电流在三条以上电源母线中不对称地传导到电解槽系列的末端电池或从该末端电池流出就可以达到上述目的,用以在配电母线中感应产生净电流,从而对来自整流器和末端场的磁干扰给予补偿。
本发明仅通过实例,参照表示包括本发明的布置的电解槽系列的附图而予以详细地介绍。本发明只包括一排电池中的末端电池,而不包括全排电池。此外要了解的是,采用众所周知的技术,就可使各排本质上相对于来自邻近排的干扰而被稳定。
来自整流器L的电流是用三条以上电源母线输送到第一排的第一个末端电池的,电源母线则不对称地连接到包括相对于电池对称布置的四条以上立母线S的配电母线A。这种布置就给出了从右到左在电源母线中传导的净电流,并且对第一排的第一个末端电池提供补偿。其后,电流从上游电池的阴极传导到紧挨的下游电池的阻极,通常传导至第一排的另一个末端电池。
电流从该另一个末端电池传导至配电母线B。然后电流从所述电池经过相对于电源母线中点不对称设置的三条以上母线T而传导至沿电流方向所见的邻近的第二排第一个电池。这种布置从左到右在配电母线B中给出了净电流,并且对第一排的该另一个末端电池提供了必需的额外补偿。
电流被进一步不对称地传导至第二排第一个电池上的配电母线C。其后电流从上游电池的阴极传导至紧挨的下游电池的阳极,通常传导至第二排的另一个末端电池。电流从第二排的该另一个末端电池传导至配电母线D。如图所示,电流再从该母线D,经过相对于配电母线的中心不对称布置的三条以上母线T而传导回到整流器。
显然,处于整流器场和末端场中的配电母线,立母线和电源母线的尺寸和位置将决定配电母线中的电流强度,以及对末端电池的补偿程度。
有关考虑对于建造和计划具有高电流强度和减弱的磁场的铝电解槽系列时很重要的各种因素和条件,本发明的实际布置是利用正常的建造程序而实现的。通常只有电流超过200KA的电解槽系列的末端电池才需要额外补偿。