RU2060304C1

RU2060304C1 - Compensating device

Info

Publication number: RU2060304C1
Application number: SU4613994/02A
Authority: RU
Inventors: Георг Тидеманн Небелль Ханс; No]
Original assignee: Норск Хюдро А.С.
Priority date: 1988-05-11
Filing date: 1989-05-10
Publication date: 1996-05-20
Also published as: BR8902189A; EP0342033A1; NO882083D0; NO164787C; CN1051810C; AU609606B2; NZ228965A; DE68903033D1; DE68903033T2; CN1037747A; NO164787B; EP0342033B1; NO882083L; AU3460789A; ES2036030T3

Abstract

FIELD: compensating for undesirable electromagnetic effect of rectifier field and field of edge cell on edge cells in process line of aluminum electrolyzers. SUBSTANCE: compensator for undesirable electromagnetic effect of rectifier field and field of edge cells in electrolyzer line comprises at least two raws of electromagnetic cells installed crosswise in each raw. Electric current comes from edge cells through three or more number of cathode buses placed asymmetrically under the cells. Undisturbed current is formed in distributive bus to provide compensation for magnetic effect of rectifier field and field of edge cells. EFFECT: compensation for magnetic effect of rectifier field and field of edge cells. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, а более точно к устройству компенсации нежелательного электромагнитного влияния поля выпрямителя и поля крайней ячейки на крайние ячейки в технологической линии электролизеров алюминия с по меньшей мере двумя рядами восстановительных ячеек, которые установлены поперечно в каждом ряду. The invention relates to the field of metallurgy, and more specifically to a device for compensating for the undesirable electromagnetic influence of the rectifier field and the field of the extreme cell on the extreme cells in the production line of aluminum electrolysis cells with at least two rows of reduction cells that are installed transversely in each row.

Для экономичности технологического процесса производства алюминия путем электролиза самым важным является наиболее эффективное использование электрической энергии. Важно так расположить различные части фидерного устройства, чтобы минимизировать магнитное поле, индуцируемое в ячейках. По фидерному устройству проходит ток от выпрямителя к первой в ряду электролизной ячейки, от последней ячейки в указанном ряду к первой ячейке в соседнем ряду и затем от последней ячейки в выпрямитель. Типичное размещение электролизных ячеек алюминия поперечное расположение ячеек в рядах, причем электрический ток протекает последовательно как по ячейкам, так и по рядам. Направление тока в соседних рядах будет противоположно. В данном электролизном процессе использован ток, равный 200-300 кА. Такой ток индуцирует сильное магнитное поле, влияющее на соседние ряд и ячейку, вызывая значительные трудности, связанные с влиянием магнитного поля на расплавленный металл, формирующий катод в нижней части каждой ячейки. При протекании того расплавленный металл подвергается действию электромагнитных сил. For the efficiency of the technological process of aluminum production by electrolysis, the most important is the most efficient use of electrical energy. It is important to arrange the various parts of the feeder device in such a way as to minimize the magnetic field induced in the cells. A current flows through the feeder device from the rectifier to the first in the row electrolysis cell, from the last cell in the indicated row to the first cell in the adjacent row, and then from the last cell to the rectifier. A typical arrangement of aluminum electrolysis cells is the transverse arrangement of cells in rows, with electric current flowing sequentially both in cells and in rows. The current direction in adjacent rows will be opposite. In this electrolysis process, a current of 200-300 kA was used. Such a current induces a strong magnetic field, affecting the adjacent row and cell, causing significant difficulties associated with the influence of the magnetic field on the molten metal forming the cathode in the lower part of each cell. When this occurs, the molten metal is exposed to electromagnetic forces.

Обычно расстояние между двумя рядами ячеек в линии электролизеров велико, так что на соседний ряд будет влиять лишь вертикальная составляющая магнитного поля. Для компенсации нежелательной компоненты или компоненты поля смещения, создаваемой соседним рядом, около или под торцом соседнего ряда установленной поперечно электролизной ячейки обычно пропускают больший ток по сравнению с другими частями ячейки. Typically, the distance between two rows of cells in the cell line is large, so that only the vertical component of the magnetic field will affect the adjacent row. To compensate for the undesired component or component of the bias field created by the adjacent row, near the end of the adjacent row of the transversely mounted electrolysis cell, a larger current is usually passed in comparison with other parts of the cell.

Первая и последняя ячейки (крайние ячейки) каждого ряда наиболее сильно подвергаются действию электромагнитного поля, так как на них влияет магнитное поле как соседнего ряда, так и фидера, по которому проходит ток от одного края зоны линии электролизеров обратно в выпрямитель, а на другом крае ток проходит от одного ряда к следующему (между крайними ячейками). Это влияние можно снизить увеличением расстояния между выпрямителем и линией электролизеров и увеличением расстояния между последней ячейкой в ряду и поперечным фидером, направляющим ток в соседнем ряду. Однако это дорогостоящий способ, неизбежно приводящий к длинным фидерам и требующий большего пространства. The first and last cells (outermost cells) of each row are most strongly affected by the electromagnetic field, since they are affected by the magnetic field of both the neighboring row and the feeder, through which current flows from one edge of the zone of the cell line back to the rectifier, and on the other edge current flows from one row to the next (between the extreme cells). This effect can be reduced by increasing the distance between the rectifier and the line of electrolyzers and increasing the distance between the last cell in the row and the transverse feeder, directing the current in the adjacent row. However, this is an expensive method, inevitably leading to long feeders and requiring more space.

Цель изобретения достижение полной компенсации магнитного влияния поля выпрямителя и краевого поля крайних ячеек в линии электролизеров с рядами электролизных ячеек алюминия, а также снижение стоимости установки за счет уменьшения фидерной длины и экономии пространства уменьшением расстояния между выпрямителем и линией электролизеров на одном крае и между поперечным фидером и линией электролизеров на другом крае линии электролизеров. The purpose of the invention is to achieve complete compensation of the magnetic influence of the rectifier field and the edge field of the extreme cells in the line of electrolytic cells with rows of aluminum electrolysis cells, as well as reducing the installation cost by reducing the feeder length and saving space by reducing the distance between the rectifier and the electrolyzer line at one edge and between the transverse feeder and a line of electrolyzers at the other end of the line of electrolyzers.

Эта цель достигается тем, что в устройстве компенсации нежелательного электромагнитного влияния поля выпрямителя и поля крайней ячейки в линии электролизеров алюминия, содержащем по меньшей мере два ряда электролитических ячеек, расположенных поперечно в каждом ряду, и асимметрично расположенные под ячейками катодные шины и анодные распределительные шины, асимметрично расположенные катодные шины соединены с распределительной шиной в каждой крайней ячейке для обеспечения протекания электрического тока от крайних ячеек по трем или более асимметрично расположенным катодным шинам через распределительную шину в каждой крайней ячейке. Благодаря асимметричному пропусканию тока в трех или большем числе шинах источника от крайних ячеек линии электролизеров неискаженный электрический ток индуцируется в распределительных шинах, компенсируя магнитное влияние выпрямителя и краевого поля. This goal is achieved by the fact that in the device for compensating for the undesirable electromagnetic influence of the rectifier field and the field of the outermost cell in the line of aluminum electrolysis cells, containing at least two rows of electrolytic cells arranged transversely in each row and cathode buses and anode distribution buses asymmetrically located under the cells, asymmetrically located cathode buses are connected to the distribution bus in each extreme cell to ensure the flow of electric current from the extreme cells in three or six Lee asymmetrically positioned cathode busbars via the distribution bus at each cell. Due to the asymmetric transmission of current in three or more source buses from the extreme cells of the cell line, undistorted electric current is induced in the distribution buses, compensating for the magnetic effect of the rectifier and the edge field.

На чертеже показана линия электролизеров с устройством согласно изобретению. The drawing shows a line of electrolyzers with a device according to the invention.

Электрический ток от выпрямителя 1 направляют в три или большее число катодных шин источника к первой крайней ячейке в ряду 1 и асимметрично подключают к анодной распределительной шине А с четырьмя или большим числом райзерсов S, установленных симметрично относительно ячейки. Такое устройство обеспечит неискаженный электрический ток в катодной шине, проходящий справа налево и обеспечивает компенсацию первой крайней ячейки в ряду 1. Соответственно электрический ток протекает от катода предыдущей ячейки к аноду последующей ячейки, как обычно, и к другой крайней ячейки в ряду 1. The electric current from the rectifier 1 is sent to three or more cathode source buses to the first extreme cell in row 1 and is connected asymmetrically to the anode distribution bus A with four or more risers S mounted symmetrically relative to the cell. Such a device will provide an undistorted electric current in the cathode bus, passing from right to left and provides compensation for the first extreme cell in row 1. Accordingly, the electric current flows from the cathode of the previous cell to the anode of the next cell, as usual, and to the other extreme cell in row 1.

Электрический ток от этой другой крайней ячейки протекает к анодной распределительной шине В. Затем из указанной ячейки ток протекает через три или большее число фидеров Т, расположенных асимметрично относительно средней точки катодной шины к первой ячейке в соседней строке 2, если смотреть по направлению протекания тока. Такое устройство дает неискаженный ток в анодной распределительной шине В при протекании тока слева направо и обеспечивает необходимую дополнительную компенсацию этой другой крайней ячейки в ряду 1. Более того, электрический ток асимметрично протекает к анодной распределительной шине С по первой ячейке в ряду 2. Поэтому ток проходит от катода предыдущей ячейки к аноду последующей ячейки и обычно к другой крайней ячейке в ряду 2. От этой другой крайней ячейки в ряду 2 ток протекает в анодную распределительную шину Д. Из этого фидера Д ток течет через три или большее число фидеров Т, которые расположены асимметрично относительно средней точки распределительной шины, обратно в выпрямитель. An electric current flows from this other extreme cell to the anode distribution bus B. Then, current flows from the indicated cell through three or more feeders T located asymmetrically relative to the midpoint of the cathode bus to the first cell in adjacent row 2, as seen in the direction of current flow. Such a device provides undistorted current in the anode distribution bus B when current flows from left to right and provides the necessary additional compensation for this other extreme cell in row 1. Moreover, an electric current asymmetrically flows to the anode distribution bus C along the first cell in row 2. Therefore, the current passes from the cathode of the previous cell to the anode of the next cell and usually to another extreme cell in row 2. From this other extreme cell in row 2, current flows to the anode distribution bus D. From this feeder, D current It is three or more feeders T, which are located asymmetrically with respect to the midpoint of the distribution bus, back to the rectifier.

Размеры и местонахождение анодных распределительных шин, райзерсов и катодных шин в поле выпрямителя и краевом поле будут определяться силой тока в распределительной шине и уровнем компенсации для крайних ячеек. The sizes and location of the anode distribution buses, risers and cathode buses in the rectifier field and the edge field will be determined by the current strength in the distribution bus and the compensation level for the end cells.

Устройство будет создано обычными методами конструирования с учетом многочисленных факторов и условий, которые являются важными при создании и проектировании линии электролизеров алюминия с большой силой тока и малым магнитным полем. Обычно лишь крайние ячейки в линии электролизеров с силой тока свыше 200 кА требуют дополнительной компенсации. The device will be created by conventional design methods, taking into account numerous factors and conditions that are important when creating and designing a line of aluminum electrolyzers with high current strength and low magnetic field. Usually, only the extreme cells in the line of electrolyzers with a current strength of more than 200 kA require additional compensation.

Claims

A device for compensating for the undesirable electromagnetic influence of the rectifier field and the field of the outermost cell in the line of aluminum electrolysis cells, comprising at least two rows of electrolytic cells located transversely in each row, and cathode buses and anode distribution buses asymmetrically located under the cells, characterized in that the cathode buses are asymmetrically located the buses are connected to the distribution bus in each extreme cell to ensure the flow of electric current to and from the extreme cells in three or six Lee asymmetrically positioned cathode busbars via the distribution bus at each cell.