1.2.4 Анодное устройство

Анодное устройство алюминиевого электролизера, являясь одним из электродов, предназначено для подвода тока в зону непосредственного протекания процесса электролиза. Основным материалом анода служит углеродистый материал. По мере протекания процесса электролиза анод постепенно окисляется, и его необходимо периодически опускать. Для этого служит специальный подъемный механизм анодного устройства.

Анодное устройствосостоит из собственногоугольного анода с токоведущими сталеалюминиевыми штырями, анодного кожуха, газосборного колокола, анодной рамы с эксцентриковыми зажимами для крепления анодных штырей, основных и вспомогательных механизмов подъёма анода. Основные механизмы предназначены для подъёма анодной рамы, вспомогательные механизмы предназначены для подъёма анодного кожуха. Анодные штыри располагаются в теле анода на нескольких горизонтах. Количество анодных штырей определяется мощностью электролизёра. В нижней части анодного кожуха на пояске по всему периметру навешан газосборный колокол собранный из отдельных литых чугунных секций.

1.2.5 Ошиновка электролизера

Ошиновка предназначена для подвода потенциала плюс к аноду и отвода потенциала минус от катода.

Анодная ошиновка состоит из алюминиевых шин и гибких лент (спусков). Все контакты между элементами ошиновки сварные.

Ошиновка является токонесущим элементом конструкции электролизера и состоит из двух частей — анодной и катодной. Электролизеры, располагаемые рядами один за другим, соединены токопроводами из алюминиевых шин различного сечения и включены в электрическую цепь последовательно: катодные шины одного электролизера соединены с анодными шинами другого. Группа электролизеров, объединенная в одну цепь, называется серией.

В анодную часть ошиновки входят гибкие пакеты, анодные стояки и уравнительные шины, от которых ток при помощи специальных контактов передается к штырям (самообжигающиеся аноды) или штангам (обожженные аноды). Катодная часть ошиновки состоит из гибких лент—катодных спусков, отводящих ток от катодных стержней подины, и катодных шин.

Существует много схем устройства шинопроводов электролизеров. Выбор схемы ошиновки зависит от типа электролизера, его мощности и расположения в корпусе. При выборе ошиновки следует руководствоваться следующими данными: оптимальная плотность тока в ошиновке, наименьшее влияние взаимодействия магнитных полей на процесс электролиза и возможность быстрого отключения и подключения в электрическую печь одного электролизера без нарушения работы остальных.

В связи с ростом единичной мощности электролизеров выбор схемы ошиновки приобретает все большее значение, так как от нее зависит не только стоимость шинопроводов и потери в них электроэнергии, но и состояние расплава в электролизере, что в конечном итоге определяет технологию процесса электролиза. Хорошо известно, что вокруг всех токопроводящих элементов электролизера под влиянием проходящего по ним постоянного тока создаются магнитные поля, а следовательно возникают электромагнитные силы, вызывающие перемещение катодного металла и электролита, и поверхность металла в электролизере перестает быть горизонтальной. Электромагнитные силы действуют во всех конструкциях электролизеров, однако наиболее существенное влияние на процесс электролиза эти силы начинают оказывать при единичной мощности электролизера свыше 100 кА

Требования к ошиновке :

• ошиновка должна быть достаточно дешевой;

• алюминиевые шины ошиновки должны быть из алюминия марки не ниже А6;

• все сварные соединения должны быть прочные (аргонная сварка);

• Плотность тока должна быть экономически выгодной;

• Конструкция должна обеспечивать быстрое подключение и отключение ванны в цепь;

Конфигурация ошиновки должна снижать до минимума негативное действие электромагнитных сил на работу электролизёра. Для равномерного отвода тока от подины электролизера и уменьшения горизонтальных токов в металле катодная ошиновка выполнена секционированной.