一种通过优化铝电解磁场降低电解槽能耗的方法

摘要

一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，涉及一种通过优化铝电解磁场降低电解槽能耗的方法。其特征在于所述的优化磁场的方法是在某段电解槽母线或软带上罩上铁磁物质屏蔽罩以增加或削弱某段母线或软带对槽内磁场的作用。通过本方法优化槽内磁场后，可以降低槽内铝液波动，提高电解槽稳定性，提高电流效率，降低电解槽能耗。

权利要求

1.一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，其特征在于所述的优化磁场的方法是在某段电解槽母线或软带上罩上铁磁物质屏蔽罩以增加或削弱某段母线或软带对槽内磁场的作用；其所述的优化磁场时所用的铁磁物质屏蔽罩为一端开口的屏蔽罩；其所述的优化磁场时所用的一端开口的屏蔽罩,其开口大小可调。

2.根据权利要求1所述的一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，其特征在于所述的优化磁场时所用的铁磁物质屏蔽罩的截面形状为线形、圆形、椭圆形或多边形。

3.根据权利要求1所述的一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，其特征在于所述铁磁物质屏蔽罩的材料为普通碳钢、纯铁、软刚、硅钢、钴、镍、铁镍合金、坡莫合金、锰锌铁氧体、镍铁铁氧体铁磁材料。

说明书

一种通过优化铝电解磁场降低电解槽能耗的方法

技术领域

[0001] 一种通过优化铝电解磁场降低电解槽能耗的方法，涉及一种降低电解槽能耗的方法。

背景技术

[0002] 节能减排是当今中国各工业领域工作的重中之重，电解铝是传统耗能大户，因此电解铝的节能减排十分重要。而电解槽的稳定运行是电解铝节能减排的首要前提。

[0003] 电解槽的磁场设计是影响电解槽稳定性的重要因素。目前电解槽不断的朝槽容量大型化发展，铝电解槽上通过的强大电流会产生强大的磁场，磁场分布的好坏直接影响到电解槽流场分布的好坏。磁场与电解质及铝液中的电流相互作用会产生强大的电磁力，使电解质和铝液发生循环流动、界面波动和隆起变形，会对电解槽的生产操作、电解槽的寿命、电流效率及电解槽能耗等产生巨大的影响。而电解槽设计完成后，母线配置已经定型，对电解槽磁场的影响也已基本定型。如何优化电解槽的磁场，降低电解槽的能耗是电解铝节能减排工作的关键。

发明内容

[0004] 本发明的目的是通过优化电解槽的磁场，提高电解槽稳定性，提供一种通过优化铝电解磁场降低电解槽能耗的方法。

[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

[0006] 一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，其特征在于所述的优化磁场的方法是在某段电解槽母线或软带上罩上铁磁物质屏蔽罩以增加或削弱某段母线或软带对槽内磁场的作用。

[0007] 本发明的一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，其特征在于所述的优化磁场时所用的铁磁物质屏蔽罩的截面形状为线形、直角形、圆形、椭圆形、矩形或多边形。

[0008] 本发明的一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，其特征在于所述的优化磁场时所用的铁磁物质屏蔽罩为一端开口的屏蔽罩。

[0009] 本发明的一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，其特征在于所述的优化磁场时所用的一端开口的屏蔽罩,其开口大小可调。

[0010] 本发明的一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，其特征在于所述铁磁物质屏蔽罩的材料为普通碳钢、纯铁、软刚、硅钢、钴、镍、铁镍合金、坡莫合金、锰锌铁氧体、镍铁铁氧体等铁磁材料。

[0011] 本发明的一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，是通过优化电解槽的磁场，提高电解槽稳定性从而降低电解槽能耗。优化磁场时，通过分析电解槽某段母线或软带对槽内磁场的影响，然后对该段母线或软带罩上铁磁物质屏蔽罩以增加或削弱该段母线或软带对槽内磁场的作用，从而优化槽内磁场。优化槽内磁场后，可以降低槽内铝液波动，提高电解槽稳定性，提高电流效率。

附图说明

[0012] 图1为本方法中局部母线屏蔽示意图。

[0013] 图2为本方法的一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0014] 图3为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0015] 图4为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0016] 图5为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0017] 图6为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0018] 图7为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0019] 图8为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0020] 图9为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0021] 图10为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0022] 图11为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0023] 图12为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0024] 图13为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0025] 图14为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0026] 图15为本方法的另一种屏蔽罩和母线的截面图。

[0027] 图16为实施例1的一种屏蔽罩和母线的截面图。

具体实施方式

[0028] 一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，在屏蔽某段母线或软带时，首先对母线或软带做绝缘处理，根据母线或软带尺寸确定屏蔽罩尺寸，屏蔽罩可紧贴绝缘物质或与绝缘物质保持一定距离。根据需屏蔽的磁场强度及屏蔽程度确定屏蔽罩的厚度及磁导率材料的选择。铁磁物质屏蔽罩的开口大小及方向根据槽内磁场情况可进行调整。在进行屏蔽时，可采用多层屏蔽的形式进行优化磁场。多层屏蔽时，内外可采用相同磁导率的材料，也可采用不同磁导率材料结合的形式。一种通过优化铝电解槽磁场降低电解槽能耗的方法，其特征在于通过优化电解槽磁场，提高电解槽稳定性，降低电解槽能耗。

[0029] 实施例1

[0030] 某厂280kA电解槽，其A面某段阴极大母线及端头母线对槽内磁场起加强作用，为削弱这些母线对槽内磁场的影响，我们在相应位置加装铁磁物质屏蔽罩，加装屏蔽罩之前做好母线绝缘工作。此段母线截面尺寸为350*650mm，此处我们使用的屏蔽罩尺寸为390*700mm，开口端铁磁物质长度为30mm。根据电解槽磁场分布状况及需要，此处选择磁导率为12000um、厚度为2mm的铁磁物质材料制作屏蔽罩（图15）。

[0031] 表1 屏蔽前后效果

[0032]测点1测点2测点3
屏蔽前（Gs） 170.4 168.3 168.5
屏蔽后（Gs） 140.8 142.5 141.7