铜电解槽的极间短路温度效应

发布时间：2021-11-24 08:34

　　极间短路对铜电解精炼电流效率有显著影响。用光纤电流传感器和K型热电偶分别检测铜电解槽极间短路过程的阴极电流和阴极导电棒与槽间导电排凸台搭接点温度,确定温度与电流呈现一致的分段式增长模式。利用电热耦合方程建立了阴极导电棒与槽间导电排的多物理场模型,模拟了温度随短路电流变化情况。论证了利用槽间导电排凸台温度变化信息诊断极间短路的可行性。研究结果可为开发基于温度变化的极间短路快速检测技术提供支持。 

【文章来源】：湿法冶金. 2020,39(05)北大核心

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【部分图文】：

电解槽短路阴极电流及温度测量方法及位置示意(圆点为热电偶测温点)

针对温度随电流的变化关系,在COMSOL多物理场模拟软件中建立几何模型(图2)。模型由一块槽间导电排和搭接到导电排一侧凸台上的11根阴极导电棒组成。设中间第6根导电棒对应的阴极发生短路。11根阴极导电棒流过的电流总量恒定,短路阴极电流提高,则邻近阴极电流相应降低。在模拟模型建立过程中,引用传热模块、AC/DC模块,建立电热耦合模型,并设定导体与空气对流的传热系数h = 5 W/(m2·K),参照测量得到的短路电流变化模式设定输入电流,对几何模型进行网格划分后进行求解,分析各测量点的温度随输入电流的变化。2 试验结果与讨论

测量过程中,同时考察与阴极B短路的阳极A测量点温度的变化,因为所有短路电流的提高都经过该阳极。但由图3看出,与非短路的阳极B相比,阳极A温度仅略有升高,这可能是该阳极的导电端与导电排接触良好、提高的电流没有引起显著热效应所致。由图3看出,能够反映短路电流变化的只有短路阴极B上的测量点,其具有作为判断阴极短路的可能性。为此,对短路阴极导电棒与导电排凸台搭接点的温度进一步测量。

【参考文献】：
期刊论文
[1]铜电积槽面电路故障智能监测系统的研究[J]. 杜素忠,梁新星,周飞舟,贺小齐,侯建硕,李新宇.  湿法冶金. 2020(01)
[2]基于铜电解槽电流分布估计的烧板故障诊断[J]. 赵仁涛,张雨,李华德,郭彩乔,铁军.  化工学报. 2015(05)

博士论文
[1]基于红外图像的铜电解精炼过程状态检测研究[D]. 赵仁涛.北京科技大学 2016



本文编号：3515609