对用于铝生产的电解槽装置中的一个或多个电解槽进行短路的设备和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及对用于铝生产的一排电解槽中的特定电解进行短路的设备（５０）和方法。该设备包括桥接构件（６０），该桥接构件包括至少两个相对的接触臂和电连接所述接触臂的至少一个桥接导体。接触臂的形状为楔形。该设备进一步包括抱持构件（７０），该抱持构件包括支架和至少两个相对的推力构件。抱持构件（７０）适于安装围绕桥接构件（６０），以至于每个推力构件压在每一个接触臂上，并且以至于在相对于抱持构件移动接触臂后，每个推力构件推动对应的接触臂朝向插在接触臂之间的导体（２０１，２０２），以便建立和固定一个短路。本发明专利技术使得对电流强度增加的电解槽进行短路成为可能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过火成电解来生产铝，即，根据霍尔以埃洛特(Hall-H6r0Ult)方法 通过对溶解在熔融盐槽中的氧化铝进行电解来生产铝。本专利技术特别涉及对用于铝生产的一 系列电解槽中一个或多个电解槽进行短路。
技术介绍
根据工业上广泛使用的霍尔以埃洛特方法，通过对电解槽中的氧化铝进行电解还 原来生产铝。用于铝生产的工厂包括多个被成排布置的电解槽。一排中的电解槽通过互连导体 装置以串联方式电连接。已经为互连导体设计了一些装置，如在以彼施涅铝业(AluminiumPechiney)名义 的美国专利 No. 4，200，513、No. 4，592，821 和 No. 4，713，161 中描述的装置。以彼施涅铝业名义的美国专利No. 6，409，894描述了用于使用电解槽生产铝的工 厂的可行装置。工厂的电解槽通常需要不时地清理或修理。尤其是，电解槽的坩埚中内衬和阴极 装置在使用几年之后需要进行更换。由于经济和技术的原因，优选的是在电解槽清理或修 理期间不中断电解槽系列中的电流。为了这个目的，从以彼施涅铝业名义的法国专利申请 No. 2550553 (对应澳大利亚专利申请No. 31748/84)可知，对一个电解槽进行短路，以使得 在清理或修理操作期间，电流能够绕开该电解槽。—种广泛使用的对电解槽进行短路的方法包括在特定互连导体间插入金属块，如 美国专利No. 4，713，161指出的。因为短路金属块需要传导一系列电解槽的电流的全部强度，所以这些块必须承受 现代电解槽中使用的高强度。典型的，现在，根据技术的类型，电解槽强度超过200kA和 300kA。铝工业目前的趋势是提升现存电解槽装置的电流强度。例如，在使用Alcan技术 的工厂中，最初被设计用于ISOkA电流强度的电解槽通常已被提升到在超过240kA的强 度下工作，并且类似的，最初被设计用于280kA电流强度的电解槽通常已被提升到在超过 340kA的强度下工作。这种趋势的一个结果是用于对电解槽进行短路的已知工具和方法常常不再令人 满意。尤其是，在高强度下，短路块会在一系列电解槽中产生高压降并且如果强度进一步增 加则甚至可能熔化。因此，申请人寻求对电解槽进行短路的经济和技术上令人满意的可替代解决方案。
技术实现思路
本专利技术涉及一种对在用于使用火成电解的铝生产的电解槽装置中至少一个特定电解槽进行短路的设备，所述装置包括多个以串联方式电连接的电解槽，其中所述设备包 括桥接构件，包括具有第一接触表面和第一外表面的第一接触臂、具有第二接触表 面和第二外表面的第二接触臂、和电连接所述第一和第二接触臂的至少一个桥接导体，所 述第一接触表面基本与第一外表面相对并相对于第一外表面倾斜，所述第二接触表面基本 与第二外表面相对并相对于第二外表面倾斜，所述桥接构件在所述接触臂之间形成开口 ； 以及抱持构件，包括支架、第一推力构件和第二推力构件，所述抱持构件适于围绕所述 桥接构件安装，以至于所述第一外表面压在所述第一推力构件上，同时所述第二外表面压 在所述第二推力构件上，并且以至于在相对于所述抱持构件移动所述接触臂后，所述第一 推力构件推动所述第一接触臂朝向所述第二接触臂，同时所述第二推力构件推动所述第二 接触臂朝向所述第一接触臂。本专利技术进一步涉及一种对用于使用火成电解的铝生产的电解槽装置中的至少一 个特定电解槽进行短路的方法，所述装置包括多个电解槽和一个导电体网，所述特定电解槽包括坩埚和用于将至少一个阳极连接至其的至少一个阳极梁，所 述坩埚包括阴极装置和至少一个集电棒，所述至少一个集电棒连接到所述阴极装置并从所 述坩埚伸出，所述网包括至少第一导体部分和至少第二导体部分，所述第一导体部分电连接到 所述至少一个阳极梁并具有第一内部表面和与所述第一内部表面基本相对的第一外部表 面，所述第二导体部分电连接到所述至少一个集电棒并具有第二内部表面和与所述第二内 部表面基本相对的第二外部表面，所述第一和第二导体部分被这样安排，以至于所述第一 内部表面基本面对所述第二内部表面，其中，所述方法包括提供至少一个根据本专利技术的短路设备，放置所述设备，以至于所述第一和第二导电体部分安装进所述开口，并以至于所 述第一接触表面部分重叠所述第一外部表面，同时所述第二接触表面部分重叠所述第二外 部表面，并且相对于所述抱持构件移动所述桥接构件的所述接触臂，以至于所述第一推力构件 推动所述第一接触臂朝向所述第二接触臂，同时所述第二推力构件推动所述第二接触臂朝 向所述第一接触臂，从而在所述第一和第二导体部分之间建立和固定一个短路。本申请人注意到所述设备和方法使得能够有效地短路电解槽并且当需要时重新 断开所述短路。所述设备的操作已经被验证是容易的。附图说明下文中使用附图进一步描述本专利技术。图1图解了用于铝生产的典型的电解槽的横截面图。图2以简化方式和横截面图，图解了在一排电解槽中的三个连续的电解槽。图3以简化的方式，图解了在有短路和没有短路情况下一排电解槽中的导体装置 中的两个导体部分。图4图解了使用根据本专利技术的一个实施方案的短路设备的两个导体部分之间的 短路。图5图解了根据本专利技术的一个实施方案的桥接构件。图6图解了根据本专利技术的一个实施方案的抱持构件。图7图解了根据本专利技术的一个有利变体的两个导体部分之间的短路装置。具体实施方案如图1所示的，电解槽⑴包括坩埚(2)，该坩埚通常位于一些电解槽共有的地板 (30)下面并包括衬有耐火材料(4，4')的钢壳(3)。从上面看时，所述坩埚(2)通常为矩形。所述坩埚⑵进一步包括阴极装置(5)和多个集电棒(6)，所述集电棒由导电材料 (如钢)或导电构件(如钢构件和铜构件)的组合制成。所述阴极装置(5)典型地包括多 个碳质阴极块。所述集电棒(6)从所述坩埚(2)伸出，并特别地从所述壳(3)中伸出，用于 电连接到该坩埚。如图1进一步所示的，电解槽(1)也包括多个阳极(10，10')，所述阳极典型地由 碳质材料(通常为预焙碳质材料)制成。在使用中，坩埚(2)包含电解池(7)和铝液垫⑶。所述电解池(7)典型地包括钠 和铝的氟化物(典型地非化学计量的冰晶石)和可能的添加剂(如氟化钙)。在操作中，所 述电解池(7)进一步包含溶解在其中的氧化铝。当电解槽在工作时，阳极(10，10')部分 浸入所述电解池(7)中，并且由保护层(9)保护防止氧化，保护层(9)主要由氧化铝和渣壳 (crushed bath)组成。如图2所示的，工厂中电解槽的典型装置(100)包括多个电解槽(101，102，103)， 这些电解槽被放置形成至少一排并且由形成网(20)的互连导体(21，22，23，24，25，26)串 联电连接。为了简明地表示，在图2的绘图中略去了电解槽的基本部分，如电解池和铝液垫。所述互连导体(21，22，23，24，25，26)典型地包括刚性导体(21，22，23)和柔性导 体(24，25，26)，并通常由铝或铝合金制成。所述刚性导体典型地包括母线(23)。所述柔性 导体(24，25，26)典型地由箔制成。所述互连导体(21，22，23，24，25，26)形成分支(211， 212，221，222)。为了简明地表示，图2只为每个电解槽示出所述网的两个分支。阳极(10，10')使用密封在阳极中的阳极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对用于使用火成电解的铝生产的电解槽装置（１００）中的至少一个特定电解槽进行短路的设备（５０），所述装置包括多个以串联方式电连接的电解槽（１０１，１０２，１０３），其中所述设备包括：桥接构件（６０），包括具有第一接触表面（６１１）和第一外表面（６１２）的第一接触臂（６１）、具有第二接触表面（６２１）和第二外表面（６２２）的第二接触臂（６２）、和电连接所述第一和第二接触臂（６１，６２）的至少一个桥接导体（６３，６３′），所述第一接触表面（６１１）基本与所述第一外表面（６１２）相对并相对于所述第一外表面（６１２）倾斜，所述第二接触表面（６２１）基本与所述第二外表面（６２２）相对并相对于所述第二外表面（６２２）倾斜，所述桥接构件（６０）在所述接触臂（６１，６２）之间形成开口（６４）；以及抱持构件（７０），包括支架（７３）、第一推力构件（７１）和第二推力构件（７２），所述抱持构件（７０）适于围绕所述桥接构件（６０）安装，以至于所述第一外表面（６１２）压在所述第一推力构件（７１）上，同时所述第二外表面（６２２）压在所述第二推力构件（７２）上，并且以至于在相对于所述抱持构件（７０）移动所述接触臂（６１，６２）后，所述第一推力构件（７１）推动所述第一接触臂（６１）朝向所述第二接触臂（６２），同时所述第二推力构件（７２）推动所述第二接触臂（６２）朝向所述第一接触臂（６１）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2008-1-21 08356012.8一种对用于使用火成电解的铝生产的电解槽装置(100)中的至少一个特定电解槽进行短路的设备(50)，所述装置包括多个以串联方式电连接的电解槽(101，102，103)，其中所述设备包括桥接构件(60)，包括具有第一接触表面(611)和第一外表面(612)的第一接触臂(61)、具有第二接触表面(621)和第二外表面(622)的第二接触臂(62)、和电连接所述第一和第二接触臂(61，62)的至少一个桥接导体(63，63′)，所述第一接触表面(611)基本与所述第一外表面(612)相对并相对于所述第一外表面(612)倾斜，所述第二接触表面(621)基本与所述第二外表面(622)相对并相对于所述第二外表面(622)倾斜，所述桥接构件(60)在所述接触臂(61，62)之间形成开口(64)；以及抱持构件(70)，包括支架(73)、第一推力构件(71)和第二推力构件(72)，所述抱持构件(70)适于围绕所述桥接构件(60)安装，以至于所述第一外表面(612)压在所述第一推力构件(71)上，同时所述第二外表面(622)压在所述第二推力构件(72)上，并且以至于在相对于所述抱持构件(70)移动所述接触臂(61，62)后，所述第一推力构件(71)推动所述第一接触臂(61)朝向所述第二接触臂(62)，同时所述第二推力构件(72)推动所述第二接触臂(62)朝向所述第一接触臂(61)。2.根据权利要求1所述的短路设备，其中，所述接触表面(611，621)基本是平的。3.根据权利要求1或2中任一项所述的短路设备，其中，所述接触表面(611，621)是粗 糙的或包括突出部。4.根据权利要求1到3中任一项所述的短路设备(50)，其中，所述接触臂(61，62)由 黑色金属制成。5.根据权利要求1到4中任一项所述的短路设备(50)，其中，所述桥接导体(63，63') 由铝、铝合金、铜、铜合金或它们的任意组合制成。6.根据权利要求1到5中任一项所述的短路设备(50)，其中，所述桥接导体(63，63') 由箔或多个导体制成。7.根据权利要求1到6中任一项所述的短路设备(50)，其中，所述第一外表面(612) 基本是平的，并且相对于所述第一接触表面(611)有角度α工的倾斜，并且其中所述第二外 表面(622)基本是平的，并且相对于所述第二接触表面(621)有角度Ci2的倾斜。8.根据权利要求7所述的短路设备(50)，其中，所述角度、和％在1°和20°之间9.根据权利要求7或8任一项所述的短路设备(50)，其中，所述角度、和Ci2是相等的。10.根据权利要求1到9中任一项所述的短路设备(50)，其中，每个所述接触臂(61， 62)包括至少一个突出物(651，652)，所述至少一个突出物远离所述开口(64)突出并为所 述抱持构件(70)担当支座。11.根据权利要求1到10中任一项所述的短路设备(50)，其中，每个所述接触臂(61， 62)进一步包括至少一个抓握工具(661，661...

【专利技术属性】
技术研发人员：S德皮纳斯，Y罗歇，O马丁，
申请(专利权)人：艾尔坎国际有限公司，
类型：发明
国别省市：CA