D=I/8400000/8==0.332A/cm2 (5-8) S580?260
图5-1 母线配置简图
(2) 阳极软母线
取阳极软母线的电流密度为0.26A/cm2，软母线规格为600mm×2mm，软母线的片数为：
n=I/4400000/4==320.51片 取321片 (5-9) Dr?Sr0.26?600?2校验电流密度：
D软=400000/4=0.2596A/cm2 (5-10)
321?600?2软母线长度一般为1550mm，设计取：1.55m。 (3) 立柱母线
根据立柱母线电流密度可计算立柱母线横截面积，取立柱母线电流密度为0.35A/mm2，则立柱母线横截面积为：
31
S立柱=I/4400000/4==285714mm2 (5-11) D立柱0.35立柱母线规格取为400mm×580mm时，取一根，则它的电流密度校验值为：
d立柱=I/4400000/4==0.3451A/mm2 (5-12) S立柱460?630
表5-1 阳极母线规格表
母线类型 阳极横母线 阳极软母线 立柱母线 断面规格 580mm×260mm 600mm×2mm 460mm×630mm 面积电流 0.332A/mm2 0.2596A/mm2 0.3451A/mm2
§5.4.2.阴极母线
(1) 阴极软母线
母线规格为200mm×2mm，取0.40A/mm2，则阴极软母线片数为：
n=I/N钢400000/66==37.87根 取38根 (5-13)
D阴软?S阴软0.40?200?2校验电流密度：
D阴软=400000/66=0.3987A/mm2 (5-14)
38?200?2(2) 槽周阴极母线
根据母线配置图可知，槽周阴极母线分为A侧槽周阴极母线和B侧槽周阴极母线及槽底阴极母线，电流经过阴极钢棒进入A侧和B侧槽周阴极母线，A侧经过槽底阴极母线与B侧电流交汇经过槽间连接母线进入到下一个槽子的立柱母线上。如表列出了槽周阴记母线电流的分配。
表5-2 槽周阴极母线电流配置
B侧 A侧 I/8 I/16 I/16 3I/16 I/16 3I/16 I/16 I/16 I/16 I/8
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取母线规格为：800mm×300mm 校验电流密度
A侧：中间槽阴极母线上电流密度为：
DA中=I/16400000/16==0.104A/mm2 (5-15) S阴软800?300端部槽阴极母线上电流密度为：
DA端=I/8400000/8==0.208A/mm2 (5-16) S阴软800?300B侧：端部槽周阴极母线上电流密度为：
DB端=I/16400000/16==0.104A/mm2 (5-17) S阴软800?300中部槽周母线上电流密度为：
DB中=3I/163?400000/16==0.313A/mm2 (5-18) S阴软800?300根据上述计算，可列出阴极母线规格于表5-3中：
表5-3 阴极母线规格表
名称 阴极软母线 槽 A周 侧 阴 极 母 线 B侧 800mm×200mm 端部 2 0.104 中间 2 0.313 800mm×300mm 规格 200mm×2mm 数量 50 中间 端部 4 2 电流密度/（A/mm2） 0.40 0.104 0.208
§5.4.3 短路母线
电解槽停电短路采用地上短路。需要短路时将立柱母线与短路母线之间的绝缘板抽出，然后将短路母线与立柱母线用螺栓压紧。操作时系列停电2-5
33
分钟。
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第六章 电压平衡
工业电解槽的电能消耗率与电流效率和平均电压两个因素有关，降低平均电压或提高电流效率都能减少电解槽的电能消耗率。
电解槽的平均电压：
V?E实际??V阳??V阴??V电解质??V母线??V效应??V联 (6-1)
§6.1 实际分解电压
即极化电压，就是Al2O3理论分解电压与阳极过电压和阴极过电压之和。采用炭阳极进行电解时，氧化铝理论分解电压是1.1～1.2V，取1.15V。现代大型预焙电解槽的阳极过电压大约是0.4～0.5V，取其值为0.4V。则实际分解电压为1.55V。
§6.2 电解质电压
电解质电压可根据克鲁鲍夫提出的经验公式计算：
?V质=I???L (6-2)
S?2?A?B??L?2.5?式中 ： S-阳极的截面积，cm2；
L-极间距离，cm；
2（A+B）-阳极周长，cm；
?-电解质的比电阻，??cm，电解质的分子比为2.0～2.3时，取其值为0.53??cm。
?V质==I???LS?2?A?B??L?2.5?400000?0.53?4.2
48?155?66?2????150?2???66?24?????4.2?2.5?(6-3)
=1.724V 35