铝电解槽熔体流动和稳定性研究

发布时间：2021-10-17 15:17

　　摘要：铝电解槽是铝冶金工业的重要生产设备,随着国内外电解铝工业的迅猛发展,能耗低、环保、高效的铝电解槽成为了重点的研究对象。在电解铝工业生产过程中,铝电解槽内熔体流动状况和稳定性是铝电解槽运行性能的关键性影响因素,与铝电解槽的电流效率密切相关,对其的研究将对铝电解槽的设计和生产指导具有重要意义。本文针对国内对铝电解槽研究的局限性和不足,在铝电解槽电磁流耦合计算模型的基础上对熔体流场进行了稳态计算,重点研究了铝电解槽内的熔体流动规律,在考虑流场和电场相互作用的前提下建立了铝电解槽磁流体计算模型,提出了一种阳极预热的方法优化角部换极。本文的主要研究内容如下：（1）针对某厂175kA铝电解槽,建立了铝电解槽电磁流场顺序耦合计算模型,对标准工况下的电流分布、磁场分布和熔体流动状况进行了数值仿真计算,并对模型进行了验证。（2）在铝电解槽电磁流耦合计算模型的基础上,分别计算了不同工况下的电磁场分布,然后将电磁场计算得到的电磁力导入流场模型中计算了铝电解槽内的稳态熔体流动。计算结果表明：在不考虑界面变形对电磁场的影响时,不同方向的磁场作用下的熔体流速场是不一样的；极距对熔体流速影响不大,极距的过高或... 

【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

MarcDupuis建立的铭电解槽磁场计算模型

母线电流得到后，将母线作为电流源单元加入到电磁场的计算中，对错电解槽中的其他部分电磁场进行求解，电场计算模型如图2-2所示。L ；图2-2预培铭电解槽电场计算物理模型2.1.2电磁场数学模型锅电解槽电磁场的求解即求解麦克斯韦方程组，麦克斯韦方程组由下面四个定律组成：麦克斯韦-安培定律：16

预培紹电解槽磁场计算物理模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]大型铝电解槽不停电改造母线技术与实践[J]. 王有来,邓文,杨求思,李勇,王新筑,陈泽华.  轻金属. 2012(10)
[2]大型预焙阳极铝电解槽内衬结构优化[J]. 丁吉林,张红亮,刘永强,张大信.  中南大学学报(自然科学版). 2011(12)
[3]铝电解槽烟气预热阳极炭块的探索研究[J]. 罗宗山,张红亮,张翮辉.  有色金属(冶炼部分). 2011(12)
[4]静流式铝电解槽磁场仿真及设计[J]. 梁学民,李劼,张红亮,王有山,吕晓军,张翮辉,刘业翔.  中国有色金属学报. 2011(09)
[5]底部出电型铝电解槽母线结构与电磁流场仿真优化[J]. 刘业翔,梁学民,李劼,张红亮,徐宇杰,丁凤其,邹忠.  中国有色金属学报. 2011(07)
[6]阳极预热技术在铝电解槽生产中的应用[J]. 田元欢.  轻金属. 2010(06)
[7]一个新的磁流体稳定性评估方法及其应用[J]. 李茂,周孑民.  轻金属. 2010(01)
[8]400kA铝电解槽技术研究与开发[J]. 梁学民.  轻金属. 2009(12)
[9]新型阴极结构电解槽铝电解试验[J]. 彭建平,田应甫,冯乃祥,王耀武,王紫千.  材料与冶金学报. 2009(03)
[10]铝电解槽内电磁场分布的计算分析[J]. 王海波,曾水平.  中国科技信息. 2008(14)

博士论文
[1]铝电解槽内电磁流动模型及铝液流场数值仿真的研究[D]. 周萍.中南大学 2002

硕士论文
[1]铝电解槽内熔体运动数学建模及应用研究[D]. 徐宇杰.中南大学 2010



本文编号：3441976