新型阴极钢棒对铝电解槽电热场的影响

采用数值仿真的方法对应用一种可减小铝液中水平电流的新型阴极钢棒的420 kA级铝电解槽进行三维计算,分析这种新型阴极钢棒对铝液中水平电流、槽电压以及电解槽温度分布的影响。结果表明:新型阴极钢棒可有效地减小铝液中X方向的水平电流;新型阴极钢棒中绝缘材料的加入在一定程度上增大了槽电压;当钢棒和钢棒糊接触不是很好时,新型阴极钢棒电解槽比传统阴极钢棒电解槽更容易出现阴极炭块和钢棒连接区域温度过高的情况。该计算结果可为铝电解槽在应用此种新型阴极钢棒后所获得的节能效果以及个别槽在运行过程中出现的问题提供理论依据。     

铝电解槽钢棒加高型阴极对铝液中水平电流的优化

为减小传统铝电解槽内铝液中存在的较大水平电流,提出一种阴极钢棒加高型阴极。采用含电接触的有限元模型计算钢棒加高型阴极结构的电场,考察此种阴极对于铝液中水平电流的优化作用。计算结果表明:选择合适的加高位置及加高高度可使铝液中X向水平电流密度的最大值和平均值有效减小,并且可以优化X向水平电流密度的分布,而对于减小Z向水平电流密度的最大值也有一定作用。以300 kA铝电解槽的阴极为例,在距阴极炭块边缘800 mm处钢棒上加高70 mm至90 mm时为最佳加高设计;同时钢棒加高型阴极结构的电压降小于传统结构的,铝液中的等势线分布更平缓。     

铝电解槽阴极结构分析与仿真计算

研究了阴极结构对铝电解槽节能的影响,并针对不同阴极结构进行了仿真计算,结果表明,改变阴极炭块材质和/或阴极钢棒材质可以降低炉底压降;在不改变钢棒材质的情况下,增大阴极钢棒截面可以改善阴极的导电性、明显降低炉底压降;但增大阴极钢棒截面对降低铝液层水平电流的效果不明显,如果采用高导电钢棒或双钢棒,水平电流约下降30%。     

400kA铝电解槽阴极钢棒倾斜高度对阴极电压降的影响

对某厂家400 kA铝电解槽进行了电场测试后进行分析总结，提出通过阴极钢棒倾斜高度加高来影响阴极电压降，同时减小传统铝电解槽内铝液中存在的水平电流。利用Solid Works三维建模及COMSOL三维仿真模拟软件，对400 kA铝电解槽进行了数值模拟，考察此种改进方案对于阴极电压降的影响和铝液中水平电流的优化作用。     

铝电解槽新式节能阴极结构技术

正新式节能阴极结构技术是沈阳铝镁设计研究院有限公司近年研发的又一项铝电解槽节能技术。1该技术特点:(1)改变阴极钢棒与阴极炭块的连接方式及组装形式,优化了阴极导电结构,从而实现电解槽铝液中水平电流与阴极压降双重大幅降低。(2)通过对阴极结构的电-热-应力多维耦合仿真研究,优化出最佳的阴极组结构及组装工艺条件:a.保证电解槽具有极高的磁流体稳定性和极低的阴极压降;b,保证电解槽内衬的长寿命。     

200 kA铝电解槽阴极磷生铁浇铸试验及工业应用

阴极磷生铁浇铸是降低铝电解槽阴极压降的有效途径和措施,进而降低槽电压和铝液直流电耗。本文开展了磷生铁浇铸技术在200 kA电解槽应用实践,通过燃气加热的方式成功完成阴极浇铸试验,并进行了上槽试验,试验槽炉底压降相比双钢棒电解槽阴极压降降低83 mV,吨铝直流电耗降低了278 kWh。试验槽取得显著效果后,进行了推广应用,数据显示,阴极磷生铁浇铸电解槽能够在低电压下运行稳定,吨铝直流电单耗降到了12,400 kWh以下,经济社会效益显著,具有良好的推广应用价值。     

现代大型铝电解槽母线经济截面的选择（下）

三、应用部分 1.铝电解槽母线电压平衡数学模型分析现代铝电解槽典型的母线配置如图3所示。我们可以将其画成一般电路形式,见图7。这里阴极钢棒电阻,以及各支路电流都是已知的。尽管我们知道了每个支路的电流,但由于我们不知道每条支路的电压降,实际上要求出     

三论铝电解槽槽底破损的早期定位监测

理论和实践都证明 ,槽底阴极钢棒沿长的电流分布是不均匀的 ,靠槽帮侧电流密度大 ,而靠槽中央端电流密度小。当槽底发生破损引起钢棒熔化时 ,铝液中含铁量百分比升高 ,同时该棒的电流也发生变化 ,但二者之间不是简单的比例关系 ,而是与钢棒被熔化的部位有关     

新型高导电阴极钢棒结构对电解槽电-热场影响仿真

本文采用有限元仿真计算的方法计算采用新型高导电阴极钢棒铝电解槽的电热场。在ANSYS平台上建立了350k A铝电解槽的双阳极切片模型,从物理场的角度考察新型高导电阴极钢棒结构对于电解槽电平衡和热平衡的影响。结果表明:运用高导电钢棒的电解槽阴极压降可以降低约124m V左右;单纯采用高导电钢棒而不对槽底保温进行加强时,底部保温略显不足,在现行的工艺下,槽帮稍厚,伸腿偏长;采用高导电钢棒并对电解槽底部进行保温加强、提高覆盖料厚度等措施,可以使得该槽在降低阴极压降后仍保持在合适的热平衡之下。     

旗能电铝420kA槽阴极创历史新低压降

<正>2017年6月重庆旗能电铝有限公司1065#电解槽大修成功采用电渣焊技术焊接阴极钢棒,这在国内电解行业系首次,使阴极压降低至250m A以下,与传统人工焊接相比,阴极压降减少了30m V,节能100k Wh/t铝,阴极压降创历史新低,并且焊接时间由人工焊接4d缩短到2d。过去电解铝厂阴极钢棒一直采用人工焊接,易出现虚、假焊等质量问题,而且作业空间狭窄、工人劳动强度大、效率低;而电渣焊接技术是利用电流通过渣池析出电阻热,渣池充分过热,自耗电极端头浸入过热渣池吸热