如果用一根鐵棍把兩個(gè)電解槽的母線連接起來(lái)會(huì)發(fā)生什么
鋁電解槽的母線,槽電壓大約四伏,電流可以達(dá)到600KA 。600kA是個(gè)什么概念?大概是六十萬(wàn)臺(tái)空調(diào)接入電路中所需要的電流。
這么大的電流,對(duì)導(dǎo)線就提出了很高的要求。首先要足夠粗,否則就會(huì)燒斷。
鋁電解槽長(zhǎng)這個(gè)樣子:
立柱母線通過(guò)水平母線與陽(yáng)極導(dǎo)桿(就是圖中豎著的比較細(xì)一點(diǎn)的柱子)連接。電流通過(guò)母線、導(dǎo)桿以及導(dǎo)桿下方的鋼爪、陽(yáng)極炭塊后通過(guò)電解池流向陰極。
陰極母線在電解槽下方,圖片上看不到,也是夠粗夠硬。
因?yàn)橥ㄟ^(guò)母線的電流非常大,母線附近的電磁場(chǎng)也很強(qiáng)。在周?chē)邉?dòng)的時(shí)候會(huì)發(fā)生一些很奇怪的現(xiàn)象,比如鑰匙串會(huì)因?yàn)槎虝r(shí)間被磁化而“開(kāi)花”,扔個(gè)小鐵棍在地上會(huì)立起來(lái),操作時(shí)鐵鍬會(huì)被吸附到母線上面等等。
這玩意的槽間電壓是多少呢?大約四伏左右。因?yàn)檫h(yuǎn)遠(yuǎn)低于安全電壓,所以人接觸母線的時(shí)候不會(huì)有什么危險(xiǎn),甚###冬天的時(shí)候會(huì)有工人靠在母線上睡覺(jué)(因?yàn)槟妇很熱)。
不過(guò)電解槽之間是串聯(lián)的,母線與零點(diǎn)位之間的電壓是多少那就不好說(shuō)了,大致等于4*一個(gè)工區(qū)的電解槽個(gè)數(shù)吧!
如果用一根鐵棍把兩個(gè)電解槽的母線連接起來(lái)會(huì)發(fā)生什么?
因?yàn)殍F棍的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電解槽的電阻,電流會(huì)繞過(guò)電解槽直接從鐵棍上傳過(guò)來(lái)。幾百KA的電流遠(yuǎn)不是一根鐵棍可以承受的,可以瞬間把鐵棍化成鐵水。
鐵棍都受不了,為什么人就沒(méi)事呢?因?yàn)殡妷旱,人體對(duì)電流來(lái)說(shuō)是絕緣的,電流過(guò)不去。
電解鋁生產(chǎn)中電的消耗是十分巨大的,生產(chǎn)中鋁的電化學(xué)系數(shù)控制就是鋁電解工藝中成本控制的###重點(diǎn)。
電解鋁工藝中需要的電流如此之大,那么給它輸電是怎么完成的呢?總不可能在鋁廠與電站之間用這么夸張的母線來(lái)連接吧?一是成本太高,二是途中的損耗太大。
事實(shí)上供應(yīng)一個(gè)鋁廠全部的只需要幾根高壓線就夠了。通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算就能得出,一個(gè)電解槽如果用500KV 的高壓供電,電路中電流強(qiáng)度只有4A 左右,甚###家用插座里的電線就可以勝任。而供應(yīng)這么多電解槽,那種架在鐵塔上的高壓線完全沒(méi)有問(wèn)題。
高壓線到鋁廠后通過(guò)變電站轉(zhuǎn)化為大電流的直流電,這就###解決了供電問(wèn)題。(由此也能看出高壓輸電的優(yōu)點(diǎn))
有個(gè)###好的辦法是用超導(dǎo)體,不過(guò)這個(gè)技術(shù)目前還實(shí)現(xiàn)不了。
鋁電解槽里面的電解質(zhì)和鋁液的溫度高達(dá)970攝氏度,母線與電解質(zhì)之間雖然有料塊和鋁隔板隔熱,但附近的溫度也是非常高的。與水平母線直接接觸的陽(yáng)極導(dǎo)桿本身就會(huì)發(fā)熱,但是目前超導(dǎo)體只能在很低的溫度下才能做到。
電解鋁的生產(chǎn)工藝是將氧化鋁粉末溶解到熔融狀態(tài)的冰晶石里以直流電電解。而冰晶石的熔點(diǎn)就在九百度以上,所以生產(chǎn)工藝沒(méi)有革命性的變化的話,電解質(zhì)的溫度是降不下來(lái)的。
直接電解熔化的氧化鋁?抱歉氧化鋁的熔點(diǎn)更高。
或者電解氧化鋁溶液?抱歉氧化鋁不溶于水。
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