用双标量位法计算铝电解槽的磁场

本文采用双标量位法计算铝电解槽的磁场。主要叙述了双标量位法的原理,推导双标量位法求解铝电解槽磁场的微分方程及交界面条件,并利用伽辽金法对微分方程进行离散。最后给出了用双标量位法求解铝电解槽磁场的程序框图。     

三点进电母线配置的预焙槽三维磁场数值计算

应用等效磁偶极子法开发了预焙铝电解槽磁场计算软件,并应用到某厂82kA三点进电预焙铝电解槽的磁场计算。计算结果表明:水平磁场基本上形成一个顺时针的漩涡,两个大面处的磁感应强度较大,中间的磁感应强度较小;垂直磁场沿长轴及短轴方向都呈反对称分布,极值出现在电解槽的四个角部。与实测比较,计算结果较为准确,可以满足铝电解槽母线设计时的磁场仿真计算的要求;同时表明,由自焙槽改预焙槽时,采用第三点补偿母线的方式是可取的。     

大型预焙铝电解槽物理场的耦合仿真技术及应用

通过分析电解槽物理场耦合关系。建立数学物理模型，研究大型预焙铝电解槽内电-磁场、热场及铝液流速场的多场耦合解析方法。针对青铜峡铝业集团公司200kA预焙槽的计算表明，解析结果与实测值能较好地吻合．不仅有利于全面深入地了解槽内物理场的全时空分布特性，而且可直接应用于传统电解槽的设计优化及运行工况的分析与诊断。     

铝电解槽中非线性磁场的计算

本文提出了以磁化强度为变量的积分方程法,对铝电解槽中三维磁场的非线性问题进行了理论推导,并以郑州轻金属研究所的铝电解试验槽为研究对象,进行了数值计算。最后将计算结果与实测值做了分析比较。     

154kA预焙铝电解槽三维磁场的双标量磁位法计算

以标量电位法和双标量磁位法相结合．对154kA预焙铝电解槽磁场进行三维数值计算。计算结果表明，水平磁场基本上形成一个顺时针的漩涡．垂直磁场呈现较好的反对称关系。计算结果与实际测量结果基本相符．可满足对铝电解槽磁场计算及对母线配置与设计的要求。     

大型铝电解槽磁场的有限元法综合分析

运用有限元法分析计算大型铝电解槽的磁场分布和主要影响因素。用Biot-Savart定律的线电流形式直接计算槽周母线电流产生的磁场，结果与用有限元法计算的差别是不大的。槽内电流产生的磁场需用矢量磁位表示，其满足泊松方程。铁磁物质的影响为铁磁屏蔽作用。将各项计算结果进行矢量叠加，便可得出总的磁场分布，与实测值基本相符。     

106kA上插自焙槽早期破损个案分析

铝电解槽的寿命直接关系到铝冶炼企业的经济效益。本文通过对 1台在焙烧期出现漏铝电解槽及其刨槽状况的观测与分析 ,结合该槽的内衬结构及焙烧期阴极电流分布情况 ,阐述了焙烧期炭块组炭间缝所产生的槽纵向裂纹漏铝的原因 ,并提出了解决电解槽早期破损的相应措施     

混合型铁矿在开放磁路高梯度磁场中的磁场力分析与验证

在探讨混合型铁矿等比磁化系数基础上,以comsol仿真分析了开放磁路磁场力Hgrad H模型,为提高磁场力实现混合铁矿分选,建立了开放磁路高梯度磁场,形成的感应磁场强度超过9.3×10~5A/m(1.17 T),磁场力Hgrad H达到1.2×10~(14)A~2/m~3。通过试验验证,可以实现对磁-镜混合铁矿实现分选。     

大容量铝电解槽母线最佳配置的研究

大型铝电解槽所遇到的重要技术问题之一,便是母线磁场的问题。研究表明,如果母线配置得恰当合理,就能最大限度削弱槽铝液中的磁强度,以减小铝液所受电磁力引起的强烈运动,因而有助于大幅度地提高电流效率。本文主要是研究了大型铝电解槽母线配置问题。文章指出,大型铝电解槽母线的配置,如按Rot(O)=0状态求得的母线配置坐标,则母线在槽铝液中形成的电磁力为最弱,这有利于槽中铝液的稳定与电流效率的提高。本文內容可提供大型槽生产与设计者作参考。     

低速永磁直线同步电动机拟二维电磁场模型的建立

针对三维有限元法存在计算复杂、求解时间长，不适合工程设计应用等问题，在合理假设的基础上，根据磁路等效原理，对低速永磁直线同步电动机的三维电磁场进行了等效二维处理，建立了低速永磁直线同步电动机的拟二维电磁场模型.通过对所建立的拟二维电磁场模型进行有限元分析，并与三维有限元计算结果进行对比，发现二者有较好的拟合.且建立拟二维电磁场模型可节约大量的分析计算时间,并可完全满足工程设计的需要.     

不同电解工艺条件对铝电解槽温度场分布影响的计算机模拟

针对国内某铝厂240kA铝电解槽,利用ANSYS软件实现参数化建模过程,建立了铝电解槽的电热模型.在此基础上通过改变铝液高度、极距高度、炉帮厚度、覆盖料厚度等电解槽工艺参数,分析不同工艺条件下铝电解槽内温度场的变化规律,为降低电解电压和节省电能消耗提供依据.     

呋喃树脂粘均分子量与铝电解用TiB2涂层阴极抗拉强度关系的研究

TiB2 是铝电解槽可湿润性阴极的首选材料 ,TiB2 碳胶涂层阴极可应用于现行铝电解槽。测定了呋喃树脂的分子量和以呋喃树脂为主体的碳胶TiB2 阴极涂层的抗拉强度 ,分析了呋喃树脂的分子量对涂层抗拉强度的影响。研究结果表明 ,粘均分子量在35 0 0～ 85 0 0范围内 ,随着呋喃树脂分子量的增大 ,阴极涂层的抗拉强度升高 ,为TiB2 碳胶涂层在现行铝电解槽上的应用并维持稳定的抗拉强度提供了指导     

电极材质对泥岩电化学改性效果的影响

为阐明电化学作用下电极材质对泥岩物性变化的影响规律，以新生代煤系泥岩为对象，运用物理模拟方法，研究低压直流电场作用下电极为铜、铁和铝时的电极腐蚀特征与新生矿物表征，电流变化与电流降低率，模型不同区域岩样电阻率和强度特征，并探讨了电阻率与强度的内在联系。结果表明：不同材质电极阳极均在酸性环境下发生金属氧化反应，电极被腐蚀生成新矿物，铝电极阴极在碱性环境下生成大量三水铝石，铁、铜电极阴极则没有明显变化；通电初期不同材质电极模型电流均有一个陡降过程，然后缓降，降低模式和降低率存在明显差异；3种电极模型不同区域岩样的电阻率和单轴抗压强度均呈现阳极＞中间＞阴性的趋势，且电阻率和单轴抗压强度正相关。     

基于横梁等距压降的铝电解槽阳极电流测量方法基础

铝电解过程阳极电流分布是最有可能实现的可表征电解槽在线分布性信息的过程信号。为开发低成本高效的阳极电流测量,对传统导杆等距压降法进行了实测分析,发现其存在工作环境恶劣、硬件稳定性差、阳极需要周期性更换等固有缺陷,导致测量失败和过程复杂等缺点,难以实现高稳定性的在线应用。进而通过电场仿真计算分析了一种新型的通过测量横梁母线上等距压降计算阳极电流的新方法的理论可行性,提出了测量点布置的理论优化准则,最后通过实测证明了新测量方法可满足工业应用的精度要求,具备在线测量阳极电流的实际应用价值。     

铝电解槽针振信息元分析和诊断系统的开发与应用

针对铝电解槽针振信息元诊断手段的不足,提出基于小波-神经网络技术的铝电解槽针振信息元分析与诊断的新方法。获取5种针振信息元的特征波谱作为神经网络的训练样本,建立神经网络诊断系统。分析了系统软硬件结构及其特点,并在350kA预焙铝电解槽上进行实验和仿真。实验证明该系统有很高的精度,且具有很好的应用价值。     

电解质过热度对铝电解生产影响评述

阐述了电解质过热度在铝电解生产中的重要作用,分析了电解质过热度与电解槽物理场、电解生产中的电流效率以及与电解槽寿命的关系,结果表明,电解质过热度对阴阳极电流分布的影响不大,但其直接影响电流效率和电解槽寿命.提出了低过热度管理铝电解槽的技术思路.     

压铸模凝固收缩过程的分析及研究

运用了压铸模温度场以及模具应力场的数值模拟,通过薄壁铝质压铸件的ANSYS有限元分析软件数值分析与具体实验相结合的方法,来验证数值模拟方法的可行性,用以改进模具结构,优化工艺参数。