КОНТАКТНОЕ СОЕДИНЕНИЕ УЗЛА ТОКОПОДВОДА К КАТОДНОЙ СЕКЦИИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА Российский патент 2003 года по МПК C25C3/16 

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для обеспечения работы электролизеров по производству алюминия.

Известно соединение шины с катодным стержнем алюминиевого электролизера через медную пластину крепежными элементами [Полезная модель 15732, 7 С 25 С 3/16, БИПМ, 31, 2000г.].

Известно соединение шины с катодным стержнем алюминиевого электролизера, при котором соединение выполняется через биметалл алюминий - медь [Полезная модель 15341, 7 С 25 С 3/16, БИПМ, 28, 2000г.].

Недостатком данных технических решений является невозможность достижения плотного электрического контакта из-за ограничения усилий сжатия ввиду малой прочности на смятие медной и алюминиевой пластин. Ограничение усилий сжатия в болтовом соединении в свою очередь приводит к ухудшению электрического контакта, нагреву в месте контакта и появлению зазоров в соединении, что требует дополнительной затяжки болтового соединения.

Наиболее близким техническим решением является контактное соединение узла токоподвода к катодной секции электролизера через наконечник, выполненный из медной и алюминиевой пластин, соединенных между собой внахлест сваркой взрывом и образующих переходный элемент [Патент РФ 2165483, 7 С 25 С 3/16, БИПМ, 11, 2000г.] (прототип).

Недостатком данного решения является ухудшение электрического контакта в месте соединения, а также повышенный расход меди на изготовление переходного элемента.

Одним из основных технико-экономических показателей, определяющих эффективность производства алюминия, является расход электрической энергии на тонну выпускаемого металла. Изобретение направлено на снижение расхода электрической энергии путем уменьшения падения напряжения в катодной секции электролизера.

Техническим результатом изобретения является снижение потерь электроэнергии в месте контакта, увеличение эксплутационной надежности узла, снижение материалоемкости на изготовление переходного элемента.

Указанный технический результат достигается тем, что в контактном соединении узла токоподвода к катодной секции электролизера, содержащем алюминиевую токоведущую шину, выполненную в виде набора гибких алюминиевых полос, соединенную с блюмсом катодной секции электролизера болтовым соединением через переходный элемент, новым является то, что переходный элемент выполнен из триметалла медь - сталь - алюминий, при этом медный слой переходного элемента контактирует с поверхностью блюмса катодной секции электролизера, к алюминиевому слою переходного элемента присоединен набор гибких алюминиевых полос токоведущей шины, а прижимные поверхности болтового соединения контактируют со стальным слоем переходного элемента. Переходный элемент изготавливается сваркой взрывом. Медный и алюминиевый слои переходного элемента расположены на противоположных сторонах стального слоя, причем алюминиевый слой занимает часть поверхности стального слоя. Или медный и алюминиевый слой могут быть расположены на взаимно перпендикулярных сторонах стального слоя.

На фиг.1 показан переходной элемент, выполненный из триметалла, где медный слой 1, алюминиевый слой 2 расположены на противоположных сторонах стального слоя 3, причем алюминиевый слой занимает часть поверхности стального слоя, и набор гибких алюминиевых полос токоведущей шины 4 присоединен к алюминиевому слою переходного элемента, а другой конец полос жестко соединен с катодной ошиновкой электролизера 5.

На фиг.2 показан переходной элемент, где медный слой 1, алюминиевый слой 2 расположены на взаимно перпендикулярных сторонах стального слоя 3.

Электрический ток от катодной ошиновки 5 через набор гибких полос 4 и через переходной элемент поступает на катодный стержень 6, при этом падение напряжения в плоскости контакта блюмс - переходный элемент уменьшается за счет увеличения усилий затяжки болтового соединения 7, прижимные поверхности которого контактируют со стальной поверхностью переходного элемента.

Использование данного контактного соединения позволяет снизить потери электроэнергии в узле токоподвода катодной секции электролизера и сократить расход меди и алюминия при изготовлении переходного элемента.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для обеспечения работы электролизера по производству алюминия. Техническим результатом изобретения является снижение потерь электроэнергии в месте контакта, увеличение эксплуатационной надежности узла, снижение материалоемкости на изготовление переходного элемента. Указанный технический результат достигается тем, что в контактном соединении узла токоподвода к катодной секции электролизера, содержащем алюминиевую токоведущую шину, выполненную в виде набора гибких алюминиевых полос, соединенную с блюмсом катодной секции электролизера болтовым соединением через переходный элемент, новым является то, что переходный элемент выполнен из триметалла медь-сталь-алюминий, при этом медный слой переходного элемента контактирует с поверхностью блюмса катодной секции электролизера, к алюминиевому слою переходного элемента присоединен набор гибких алюминиевых полос токоведущей шины, а прижимные поверхности болтового соединения контактируют со стальным слоем переходного элемента. Переходный элемент изготовлен сваркой взрывом. Медный и алюминиевый слои переходного элемента расположены на противоположных сторонах стального слоя, причем алюминиевый слой занимает часть поверхности стального слоя. Или медный и алюминиевый слои расположены на взаимно перпендикулярных сторонах стального слоя. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Контактное соединение узла токоподвода к катодной секции электролизера, содержащее алюминиевую токоведущую шину, выполненную в виде набора гибких алюминиевых полос, соединенную с блюмсом катодной секции электролизера болтовым соединением через переходный элемент, отличающееся тем, что переходный элемент выполнен из триметалла медь-сталь-алюминий, при этом медный слой переходного элемента контактирует с поверхностью блюмса катодной секции электролизера, к алюминиевому слою переходного элемента присоединен набор гибких алюминиевых полос токоведущей шины, а прижимные поверхности болтового соединения контактируют со стальным слоем переходного элемента.2. Контактное соединение по п.1, отличающееся тем, что переходный элемент изготовлен сваркой взрывом.3. Контактное соединение по п.2, отличающееся тем, что медный и алюминиевый слои переходного элемента расположены на противоположных сторонах стального слоя, причем алюминиевый слой занимает часть поверхности стального слоя.4. Контактное соединение по п.2, отличающееся тем, что медный и алюминиевый слои расположены на взаимно перпендикулярных сторонах стального слоя.