中南大学学报（自然科学版）
中南大學學報（自然科學版）
중남대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF CENTRAL SOUTH UNIVERSITY
2006年
1期
36-40
,共5页
刘海石%李劼%李翠梅%张钦菘%刘伟
劉海石%李劼%李翠梅%張欽菘%劉偉
류해석%리할%리취매%장흠숭%류위
铝电解槽%焦粒焙烧%ANSYS软件%热场%有限元仿真
鋁電解槽%焦粒焙燒%ANSYS軟件%熱場%有限元倣真
려전해조%초립배소%ANSYS연건%열장%유한원방진
以有限元分析软件ANSYS为平台,建立了160 kA铝电解槽焦粒焙烧时的三维1/4整槽模型;对3种典型阴极炭块(半石墨质、半石墨化和石墨化)在给定焙烧条件下的热场分布进行了仿真研究. 结果表明:由于这3种炭块的电导率和导热系数依次增大,因此,在相同的焙烧条件下达到焙烧终点(阴极最高温度为1030 ℃)时,阴极的温度分布依次变均匀;半石墨化和石墨化阴极与半石墨质阴极相比,其最大温差分别降低了133 ℃和232 ℃;阴极表面平均温度分别提高了34 ℃和57 ℃;周边糊的平均温度分别提高了77 ℃和126 ℃;900 ℃以上温度所占面积则从52.4%分别提高到63.0%和70.5%;达到相同终点的焙烧时间从96 h分别增加到132 h和205 h. 当焦粒层厚度从20 mm增加到30 mm时,石墨化炭块的焙烧时间从205 h缩短到90 h,虽然焙烧效果有所下降,但仍然显著优于其他2种炭块在焦粒层厚度为20 mm时的焙烧效果.
以有限元分析軟件ANSYS為平檯,建立瞭160 kA鋁電解槽焦粒焙燒時的三維1/4整槽模型;對3種典型陰極炭塊(半石墨質、半石墨化和石墨化)在給定焙燒條件下的熱場分佈進行瞭倣真研究. 結果錶明:由于這3種炭塊的電導率和導熱繫數依次增大,因此,在相同的焙燒條件下達到焙燒終點(陰極最高溫度為1030 ℃)時,陰極的溫度分佈依次變均勻;半石墨化和石墨化陰極與半石墨質陰極相比,其最大溫差分彆降低瞭133 ℃和232 ℃;陰極錶麵平均溫度分彆提高瞭34 ℃和57 ℃;週邊糊的平均溫度分彆提高瞭77 ℃和126 ℃;900 ℃以上溫度所佔麵積則從52.4%分彆提高到63.0%和70.5%;達到相同終點的焙燒時間從96 h分彆增加到132 h和205 h. 噹焦粒層厚度從20 mm增加到30 mm時,石墨化炭塊的焙燒時間從205 h縮短到90 h,雖然焙燒效果有所下降,但仍然顯著優于其他2種炭塊在焦粒層厚度為20 mm時的焙燒效果.
이유한원분석연건ANSYS위평태,건립료160 kA려전해조초립배소시적삼유1/4정조모형;대3충전형음겁탄괴(반석묵질、반석묵화화석묵화)재급정배소조건하적열장분포진행료방진연구. 결과표명:유우저3충탄괴적전도솔화도열계수의차증대,인차,재상동적배소조건하체도배소종점(음겁최고온도위1030 ℃)시,음겁적온도분포의차변균균;반석묵화화석묵화음겁여반석묵질음겁상비,기최대온차분별강저료133 ℃화232 ℃;음겁표면평균온도분별제고료34 ℃화57 ℃;주변호적평균온도분별제고료77 ℃화126 ℃;900 ℃이상온도소점면적칙종52.4%분별제고도63.0%화70.5%;체도상동종점적배소시간종96 h분별증가도132 h화205 h. 당초립층후도종20 mm증가도30 mm시,석묵화탄괴적배소시간종205 h축단도90 h,수연배소효과유소하강,단잉연현저우우기타2충탄괴재초립층후도위20 mm시적배소효과.
