一种用于铝电解槽启动的智能分流器及铝电解系统的制作方法

本发明涉及铝电解，具体涉及一种用于铝电解槽启动的智能分流器及铝电解系统。

背景技术：

1、在铝电解系统中，新铝电解槽和大修槽需要经过焙烧启动和初期生产阶段后，才能转入正常生产。目前，国内大型预焙铝电解槽的焙烧启动过程中分流方法主要采用两端带法兰的钢软带作为分流电阻，此种分流器有其致命的缺点：

2、1.由于钢软带的结构大，一般在一个立柱对应安装一个钢软带，这样分流级数少，启动过程中不能灵活平衡电解槽内的电流，这样对阳极的冲击很大；

3、2.钢法兰直接与铝母线接触，异种金属接触面接触电阻大，接触面容易产生高温，此时热量不能及时带走，在持续高温下金属电阻增大，同时高温下金属的氧化加剧，会进一步导致电阻增大，最终导致分流器的失效；

4、3.钢软带分流器，不能随意拆除或者并入，一旦拆除，再安装上去比较困难。

5、因此，为解决上述问题，需要一种新的铝电解槽启动的智能分流器，能够在铝电解槽的启动过程中更长时间的，多级的平衡电解槽中的电流以达到更好的铝电解槽启动效果。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于铝电解槽启动的智能分流器及铝电解系统，每个分流电阻部件分流时可以选择性接入或者断开，从而在启动过程中可以灵活平衡电解槽与分流器之间的电流，分流电阻部件中的电阻管，既是分流电阻管，又冷却管路的一部分，这样的设计，使冷却的接触面积更大，气流更集中，保证了冷却效率。该系统的控制策略，监测温度与电流，并及时反馈到控制系统，当温度过高，或者电流异常时，从而开启电控角阀或者调整电控角阀的开度，保证分流电阻部件的正常工作。

2、本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

3、一种用于铝电解槽启动的智能分流器，用于对包含至少一个铝电解槽的铝电解系统启动过程中进行分流，包括分流电阻部件、冷却系统和控制系统；

4、在电解槽正极端与电解槽负极端之间设有若干分流电阻部件，其中任意一个所述分流电阻部件可选择性在电解槽正极端与电解槽负极端之间连接或断开；每个分流电阻部件中设有连接电解槽正极端与电解槽负极端的空心的电阻管；每个分流电阻部件中至少设有一种传感器，用于测量分流电阻部件的温度或电流；

5、所述冷却系统通过阀门与电阻管连通，用于冷却分流电阻部件；

6、所述控制系统根据分流电阻部件的温度或电流，控制阀门的开度，用于调节换热效率。

7、进一步，所述电解槽正极端上安装正极压接导电装置，所述电解槽负极端上安装若干负极压接导电装置，若干所述分流电阻部件一端分别与其对应的负极压接导电装置连接；若干所述分流电阻部件另一端分别通过绝缘插板与正极压接导电装置连接，通过插入或取出绝缘插板，用于连接或断开其对应的分流电阻部件。

8、进一步，所述分流电阻部件包括正极压块、连接软带、进气管、正极连接块和负极连接块；所述正极压块安装在正极压接导电装置上，所述正极压块通过连接软带与正极连接块连接，所述正极连接块通过电阻管与负极连接块连接，所述负极连接块安装在负极压接导电装置上；所述正极连接块内设有与空心的电阻管导通的第一流道，所述负极连接块内设有与空心的电阻管导通的第二流道，所述第一流道与冷却系统进口端连通。

9、进一步，所述负极连接块包括第一负极金属层和第二负极金属层，所述第一负极金属层与第二负极金属层的材质相异，所述第一负极金属层的材质与电阻管的材质一致，且电阻管与第一负极金属层连接；所述第二负极金属层的材质与电解槽负极端的材质一致，且负极压接导电装置与第二负极金属层连接；所述第一负极金属层内均布若干第二流道；所述第一负极金属层和第二负极金属层通过爆炸焊接工艺形成复合双层板。

10、进一步，所述正极连接块包括第一正极金属层和第二正极金属层，所述第一正极金属层与第二正极金属层的材质相异，所述第一正极金属层的材质与电阻管的材质一致，且电阻管与第一正极金属层连接；所述第二正极金属层的材质与连接软带的材质一致，且连接软带与第二正极金属层连接；所述第一正极金属层内均布若干第一流道，所述第一正极金属层与进气管连接，所述进气管与若干第一流道连通；所述第一正极金属层和第二正极金属层通过爆炸焊接工艺形成复合双层板。

11、进一步，所述负极连接块上安装第二温度探头，用于测量负极连接块的温度；所述正极连接块上安装第一温度探头，用于测量正极连接块的温度；所述连接软带上设有电流测量装置，用于测量分流电阻部件通过的电流值。

12、进一步，所述冷却系统包括主进气管、分支管路和电控角阀；所述主进气管用于输送冷媒介质；所述主进气管上设有若干分支管路，每一所述分支管路与电阻管连通；每一所述分支管路安装电控角阀。

13、进一步，所述控制系统分别获取第一温度探头和第二温度探头的测量值；若第一温度探头的测量值或第二温度探头的测量值超过温度设定值，所述控制系统调节第一温度探头或第二温度探头所在的分流电阻部件连接的电控角阀的开度，用于增加换热效率。

14、进一步，所述控制系统分别获取电流测量装置的测量值；若电流测量装置的测量值与理论值的差值超过设定值，所述控制系统调节电流测量装置所在的分流电阻部件连接的电控角阀的开度，用于增加换热效率。

15、一种铝电解系统，所述铝电解槽安装所述的用于铝电解槽启动的智能分流器。

16、本发明的有益效果在于：

17、1.本发明所述的用于铝电解槽启动的智能分流器，每个分流电阻部件分流时可以选择性接入或者断开，从而在启动过程中可以灵活平衡电解槽与分流器之间的电流；分流电阻部件中的电阻管，既是分流电阻管，又冷却管路的一部分，这样的设计可使冷却的接触面积更大，气流更集中，保证了冷却效率。

18、2.本发明所述的用于铝电解槽启动的智能分流器，控制系统监测分流电阻部件的温度或电流，当温度过高，或者电流异常时，从而开启电控角阀或者调整电控角阀的开度，保证分流电阻部件的正常工作。

19、3.本发明所述的用于铝电解槽启动的智能分流器，所述负极连接块和正极连接块均为通过爆炸焊接工艺形成复合双层板，解决了接触面的电阻偏大，从而有效降低接触面的温度，解决接触面的氧化问题；而且负极连接块和正极连接块内部设有流道，可有效的带走分流电阻产生的热量，可以保证分流系统长期正常工作。

技术特征：

1.一种用于铝电解槽启动的智能分流器，用于对包含至少一个铝电解槽的铝电解系统启动过程中进行分流，其特征在于，包括分流电阻部件、冷却系统和控制系统；

2.根据权利要求1所述的用于铝电解槽启动的智能分流器，其特征在于，所述电解槽正极端(1)上安装正极压接导电装置(4)，所述电解槽负极端(2)上安装若干负极压接导电装置(3)，若干所述分流电阻部件一端分别与其对应的负极压接导电装置(3)连接；若干所述分流电阻部件另一端分别通过绝缘插板(5)与正极压接导电装置(4)连接，通过插入或取出绝缘插板(5)，用于连接或断开其对应的分流电阻部件。

3.根据权利要求1所述的用于铝电解槽启动的智能分流器，其特征在于，所述分流电阻部件包括正极压块(6)、连接软带(7)、进气管(8)、正极连接块(9)和负极连接块(14)；所述正极压块(6)安装在正极压接导电装置(4)上，所述正极压块(6)通过连接软带(7)与正极连接块(9)连接，所述正极连接块(9)通过电阻管(11)与负极连接块(14)连接，所述负极连接块(14)安装在负极压接导电装置(3)上；所述正极连接块(9)内设有与空心的电阻管(11)导通的第一流道(9-1)，所述负极连接块(14)内设有与空心的电阻管(11)导通的第二流道(14-1)，所述第一流道(9-1)与冷却系统进口端连通。

4.根据权利要求3所述的用于铝电解槽启动的智能分流器，其特征在于，所述负极连接块(14)包括第一负极金属层(14-2)和第二负极金属层(14-3)，所述第一负极金属层(14-2)与第二负极金属层(14-3)的材质相异，所述第一负极金属层(14-2)的材质与电阻管(11)的材质一致，且电阻管(11)与第一负极金属层(14-2)连接；所述第二负极金属层(14-3)的材质与电解槽负极端(2)的材质一致，且负极压接导电装置(3)与第二负极金属层(14-3)连接；所述第一负极金属层(14-2)内均布若干第二流道(14-1)；所述第一负极金属层(14-2)和第二负极金属层(14-3)通过爆炸焊接工艺形成复合双层板。

5.根据权利要求3所述的用于铝电解槽启动的智能分流器，其特征在于，所述正极连接块(9)包括第一正极金属层(9-2)和第二正极金属层(9-3)，所述第一正极金属层(9-2)与第二正极金属层(9-3)的材质相异，所述第一正极金属层(9-2)的材质与电阻管(11)的材质一致，且电阻管(11)与第一正极金属层(9-2)连接；所述第二正极金属层(9-3)的材质与连接软带(7)的材质一致，且连接软带(7)与第二正极金属层(9-3)连接；所述第一正极金属层(9-2)内均布若干第一流道(9-1)，所述第一正极金属层(9-2)与进气管(8)连接，所述进气管(8)与若干第一流道(9-1)连通；所述第一正极金属层(9-2)和第二正极金属层(9-3)通过爆炸焊接工艺形成复合双层板。

6.根据权利要求3所述的用于铝电解槽启动的智能分流器，其特征在于，所述负极连接块(14)上安装第二温度探头(15)，用于测量负极连接块(14)的温度；所述正极连接块(9)上安装第一温度探头(10)，用于测量正极连接块(9)的温度；所述连接软带(7)上设有电流测量装置，用于测量分流电阻部件通过的电流值。

7.根据权利要求6所述的用于铝电解槽启动的智能分流器，其特征在于，所述冷却系统包括主进气管(16)、分支管路和电控角阀(13)；所述主进气管(16)用于输送冷媒介质；所述主进气管(16)上设有若干分支管路，每一所述分支管路与电阻管(11)连通；每一所述分支管路安装电控角阀(13)。

8.根据权利要求7所述的用于铝电解槽启动的智能分流器，其特征在于，所述控制系统分别获取第一温度探头(10)和第二温度探头(15)的测量值；若第一温度探头(10)的测量值或第二温度探头(15)的测量值超过温度设定值，所述控制系统调节第一温度探头(10)或第二温度探头(15)所在的分流电阻部件连接的电控角阀(13)的开度，用于增加换热效率。

9.根据权利要求7所述的用于铝电解槽启动的智能分流器，其特征在于，所述控制系统分别获取电流测量装置的测量值；若电流测量装置的测量值与理论值的差值超过设定值，所述控制系统调节电流测量装置所在的分流电阻部件连接的电控角阀(13)的开度，用于增加换热效率。

10.一种铝电解系统，其特征在于，所述铝电解槽安装权利要求1-9任一项所述的用于铝电解槽启动的智能分流器。

技术总结本发明提供了一种用于铝电解槽启动的智能分流器，用于对包含至少一个铝电解槽的铝电解系统启动过程中进行分流，包括分流电阻部件、冷却系统和控制系统；在电解槽正极端与电解槽负极端之间设有若干分流电阻部件，其中任意一个所述分流电阻部件可选择性在电解槽正极端与电解槽负极端之间连接或断开；每个分流电阻部件中设有连接电解槽正极端与电解槽负极端的空心的电阻管；每个分流电阻部件中至少设有一种传感器，用于测量分流电阻部件的温度或电流；所述冷却系统通过阀门与电阻管连通；所述控制系统根据分流电阻部件的温度或电流，控制阀门的开度。本发明在分流时可选择性接入或者断开，从而在启动过程中可灵活平衡电解槽与分流器之间的电流。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：浙江睿曦绿业新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15