稀土电解过程中氧化钕颗粒在不同工况下运动轨迹分析研究

发布时间：2021-02-24 12:14

　　借助3kA稀土电解槽,通过搭建稀土电解槽电解过程的流场分布模型和DPM离散相模型,仿真模拟了氧化钕的下料,通过改变电极插入的深度来探究颗粒的运动过程。研究发现:当临界粒径处于合理范围内时,随电极插入深度的增大,氧化钕颗粒临界粒径也相应增大,颗粒的运动距离也会相应增大,但在这个范围内颗粒的运动轨迹相似。当电极插入深度为220mm、且控制临界粒径为0.8mm,最有利于电解的进行,且此时为控制结瘤物的生成的最优条件;同时,还发现在两电极中间位置下料最佳。进行此研究可为电解槽内减少杂质形成提供很好建议,进而为控制结瘤提供理论指导和技术帮助。 

【文章来源】：中国铸造装备与技术. 2020,55(06)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

电解槽示意图

氧化钕颗粒受力分析图

分析图3的流场云图可知，在电解过程中当电极的插入深度由150mm不断增加时，相应的会有阳极气体不断产生并冒出，具体表现为在横向表面上相应延长，两极之间的旋涡下移。气体的运动也会导致电解槽内电解质的流动区域相应变广，表现在流场里就是使得流场的扰动不断增强，随着电解的进行，相应的变化可加速颗粒熔解，这样就可使得氧化钕颗粒在电解质中及时熔解，避免了其来不及熔解就沉入电解槽底部形成渣，很好的解决了过程中的造渣难题，进一步提高原料利用率和电解效率。不断下插阴极致其深度超过220mm时，两极之间的漩涡不断下降，此时流场运动不断增强，导致金属钕的纯度降低。综上，电极最优插入深度为220mm，此时原料利用率和电解效率最高。2.2 颗粒轨迹的模拟研究

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]稀土电解槽内杂质运动轨迹的数值模拟[D]. 张雪娇.内蒙古科技大学 2015
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本文编号：3049357