CAJ | 학술논문

近年来惰性阳极已成为铝电解工业中的研究热点.以有限元软件ANSYS为开发平台,建立了单个惰性阳极实际工作条件下的有限元模型,以降低热应力,优化热应力分布为目标,研究了工艺条件包括电解质温度、电流强度、极距、阳极浸入电解质深度、环境温度、阳极与环境的换热系数等参数对惰性阳极热应力分布的影响.结果表明,在实际的工作条件下,阳极与电解质相接触的界面附近存在的轴向拉应力,是阳极开裂的主要原因.电解质温度和阳极浸入电解质深度是影响阳极热应力的两个最主要因素.温度升高、阳极浸入电解质深度增加都会使阳极的热应力分布变差.当电解温度由750℃上升到970℃时,第1主应力最大值和最小值绝对值分别上升了29.7%和29.6%,阳极浸入电解质深度由0.01 m变化至0.10 m时,第一主应力最大值和最小值绝对值分别上升了52.1%和65%.其他参数对阳极热应力分布影响很小.
근년래타성양겁이성위려전해공업중적연구열점.이유한원연건ANSYS위개발평태,건립료단개타성양겁실제공작조건하적유한원모형,이강저열응력,우화열응력분포위목표,연구료공예조건포괄전해질온도、전류강도、겁거、양겁침입전해질심도、배경온도、양겁여배경적환열계수등삼수대타성양겁열응력분포적영향.결과표명,재실제적공작조건하,양겁여전해질상접촉적계면부근존재적축향랍응력,시양겁개렬적주요원인.전해질온도화양겁침입전해질심도시영향양겁열응력적량개최주요인소.온도승고、양겁침입전해질심도증가도회사양겁적열응력분포변차.당전해온도유750℃상승도970℃시,제1주응력최대치화최소치절대치분별상승료29.7%화29.6%,양겁침입전해질심도유0.01 m변화지0.10 m시,제일주응력최대치화최소치절대치분별상승료52.1%화65%.기타삼수대양겁열응력분포영향흔소.