中国有色金属学报
中國有色金屬學報
중국유색금속학보
THE CHINESE JOURNAL OF NONFERROUS METALS
2012年
10期
2960-2969
,共10页
铝电解槽%低能耗%穿孔阳极结构%气泡层厚度%多物理场耦合%数值模拟%工业试验
鋁電解槽%低能耗%穿孔暘極結構%氣泡層厚度%多物理場耦閤%數值模擬%工業試驗
려전해조%저능모%천공양겁결구%기포층후도%다물리장우합%수치모의%공업시험
为了进一步降低铝电解工业能耗,以仿真软件ANSYS及ANSYS-FLUENT为平台,应用阳极穿孔方式对铝电解用阳极进行结构优化,并进行工业试验,以研究其工业应用并验证仿真结果.计算结果表明:新型阳极下气泡层厚度为1.28 cm,比普通阳极气泡层厚度减少0.72 cm,对应极距电压差约240 mV;阳极表面温度最低为704.3℃,阳极电压降为379 mV,电场分布与普通阳极保持一致;阳极碳块热应力最大值为17.4 MPa,远低于碳块的许用应力.新型阳极在3台槽上进行试验,长期运行的平均槽电压比传统电解槽的降低了229 mV,穿孔阳极结构电解槽电流效率从91.15%提高到91.85%,生产每吨铝直流电耗降低了683 kW?h.仿真结果与实验结果相符,说明此结构阳极能够快速排出气泡进而减小极距.
為瞭進一步降低鋁電解工業能耗,以倣真軟件ANSYS及ANSYS-FLUENT為平檯,應用暘極穿孔方式對鋁電解用暘極進行結構優化,併進行工業試驗,以研究其工業應用併驗證倣真結果.計算結果錶明:新型暘極下氣泡層厚度為1.28 cm,比普通暘極氣泡層厚度減少0.72 cm,對應極距電壓差約240 mV;暘極錶麵溫度最低為704.3℃,暘極電壓降為379 mV,電場分佈與普通暘極保持一緻;暘極碳塊熱應力最大值為17.4 MPa,遠低于碳塊的許用應力.新型暘極在3檯槽上進行試驗,長期運行的平均槽電壓比傳統電解槽的降低瞭229 mV,穿孔暘極結構電解槽電流效率從91.15%提高到91.85%,生產每噸鋁直流電耗降低瞭683 kW?h.倣真結果與實驗結果相符,說明此結構暘極能夠快速排齣氣泡進而減小極距.
위료진일보강저려전해공업능모,이방진연건ANSYS급ANSYS-FLUENT위평태,응용양겁천공방식대려전해용양겁진행결구우화,병진행공업시험,이연구기공업응용병험증방진결과.계산결과표명:신형양겁하기포층후도위1.28 cm,비보통양겁기포층후도감소0.72 cm,대응겁거전압차약240 mV;양겁표면온도최저위704.3℃,양겁전압강위379 mV,전장분포여보통양겁보지일치;양겁탄괴열응력최대치위17.4 MPa,원저우탄괴적허용응력.신형양겁재3태조상진행시험,장기운행적평균조전압비전통전해조적강저료229 mV,천공양겁결구전해조전류효솔종91.15%제고도91.85%,생산매둔려직류전모강저료683 kW?h.방진결과여실험결과상부,설명차결구양겁능구쾌속배출기포진이감소겁거.
