一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽及其电解系列的制作方法

本发明涉及一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽及其电解系列，属于铝电解。

背景技术：

1、传统的铝电解系列中，整流所通过母线系统向电解槽提供直流电流，所有电解槽通常串联在同一电流路径上，电流方向一致。然而，随着铝电解工业的快速发展，对柔性生产和绿色电力接入的需求日益增加。传统的母线系统难以满足这些需求，特别是在需要调整电流分配或接入不同电源时。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽及其电解系列。该电解槽能够在上下游两侧同时接收直流电流，并通过智能控制系统实现电流的柔性分配和反向直流电源的接入。具体而言，本发明通过设计特殊的双源进电铝电解槽，在电解系列中灵活部署，以满足不同生产场景下的电流需求。

2、本发明的技术方案：一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽，包括铝电解槽本体，铝电解槽本体的上、下游分别设置有正向进电常规立柱母线和反向进电立柱母线，反向进电立柱母线和正向进电常规立柱母线均与铝电解槽本体上的阳极大母线连接。

3、前述的一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽中，所述反向进电立柱母线设置有多根，反向进电立柱母线的设计电流密度应为：0.3 a/cm²～0.5 a/cm²。

4、前述的一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽中，电解系列包括有多台串联连接的电解槽，其中至少有一台为双源进电铝电解槽。

5、前述的一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽中，电解系列设置有至少两个供电电源，其中一个为正常供电整流所，另一个为反向直流电源，反向直流电源由双源进电铝电解槽的反向进电立柱母线接入。

6、前述的一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽中，所述反向直流电源和正常供电整流所分别设置在电解系列的两端。

7、前述的一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽中，所述反向直流电源可设置有多个，每一个反向直流电源对应接入一个双源进电铝电解槽。

8、前述的一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽中，所述电解系列还包括智能控制系统，用于自动调节双源电流分配。

9、前述的一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽中，所述反向直流电源为供电整流装置或绿电。

10、本发明的有益效果：与现有技术相比，采用本发明的双源进电铝电解槽后，并不改变原有系列电流的工作方向，只是自双源进电铝电解槽开始，以后的电解槽生产电流都增加了δi，即反向直流电源的电流。

11、本发明虽然增加了一定的成本，但与直接将反向进电的电流接到过道直流大母线上相比有如下的好处：

12、1）相对灵活。因为直接与大母线连接只能在车间的通廊、或端头位置，不像本发明可以在车间内的任何位置实施；

13、2）均流效果好。车间直流大母线为多片结构，接至任何位置，都会有均流问题，还可能导致局部槽磁场受到影响。而采用本发明的双源进电的电解槽，其下游的电解槽电流及磁场几乎都是按比例放大，一般不需改变母线设计。

14、综合而言，本发明的双源进电铝电解槽具备双电源进电能力，能够从上下游两侧同时接收直流电流，通过阳极大母线实现电流的均化后，导入铝电解槽内进行电解生产。反向进电立柱的数量根据反向电流大小灵活配置，与正向进电立柱数量无关，增强了系统的适应性和灵活性。

15、通过双面进电设计和反向进电立柱的灵活配置，实现了电解槽电流分配的柔性化和高效化，同时支持绿色能源的接入，为铝电解行业的柔性生产和绿色转型提供了有力支持。

技术特征：

1.一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽，其特征在于：包括铝电解槽本体（3），铝电解槽本体（3）的上、下游分别设置有正向进电常规立柱母线（2）和反向进电立柱母线（1），反向进电立柱母线（1）和正向进电常规立柱母线（2）均与铝电解槽本体（3）上的阳极大母线（4）连接。

2.根据权利要求1所述的一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽，其特征在于：所述反向进电立柱母线（1）设置有多根，反向进电立柱母线（1）的设计电流密度应为：0.3 a/cm²～0.5 a/cm²。

3.一种设置有如权利要求1-2中任意一项所述的适配柔性生产的双源进电铝电解槽的电解系列，其特征在于：电解系列包括有多台串联连接的电解槽，其中至少有一台为双源进电铝电解槽。

4.根据权利要求3所述的一种设置有适配柔性生产的双源进电铝电解槽的电解系列，其特征在于：电解系列设置有至少两个供电电源，其中一个为正常供电整流所，另一个为反向直流电源，反向直流电源由双源进电铝电解槽的反向进电立柱母线（1）接入。

5.根据权利要求4所述的一种设置有适配柔性生产的双源进电铝电解槽的电解系列，其特征在于：所述反向直流电源和正常供电整流所分别设置在电解系列的两端。

6.根据权利要求4所述的一种设置有适配柔性生产的双源进电铝电解槽的电解系列，其特征在于：所述反向直流电源可设置有多个，每一个反向直流电源对应接入一个双源进电铝电解槽。

7.根据权利要求3所述的一种设置有适配柔性生产的双源进电铝电解槽的电解系列，其特征在于：所述电解系列还包括智能控制系统，用于自动调节双源电流分配。

8.根据权利要求4所述的一种设置有适配柔性生产的双源进电铝电解槽的电解系列，其特征在于：所述反向直流电源为供电整流装置或绿电。

技术总结
本发明公开了一种适配柔性生产的双源进电铝电解槽及其电解系列，包括铝电解槽本体，铝电解槽本体的上、下游分别设置有正向进电常规立柱母线和反向进电立柱母线，反向进电立柱母线和正向进电常规立柱母线均与铝电解槽本体上的阳极大母线连接。本发明的双源进电铝电解槽具备双电源进电能力，能够从上下游两侧同时接收直流电流，通过阳极大母线实现电流的均化后，导入铝电解槽内进行电解生产。反向进电立柱的数量根据反向电流大小灵活配置，与正向进电立柱数量无关，增强了系统的适应性和灵活性。解决了现有铝电解槽单侧供电导致的结构僵化问题。实现了电解槽电流分配的柔性化和高效化，同时支持绿色能源的接入，为铝电解行业的柔性生产和绿色转型提供了有力支持。

技术研发人员：杨溢
受保护的技术使用者：贵阳铝镁设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5