180kA大型铝电解槽力场测试与分析

阐述了１８０ｋＡ大型铝电解槽槽壳的位移现场测试手段、槽壳表面位移特征和槽壳所受内力的计算方法，并对槽壳结构优化设计做了分析     

铝电解槽燃气预热过程中阴极热应力场的数值模拟

本文采用有限元分析软件ANSYS建立了160kA铝电解槽半槽热应力场模型,并对铝电解槽燃气预热过程中的温度、位移与热应力分布进行了数值模拟研究.研究结果表明:燃气预热法能满足铝电解槽焙烧启动的工艺要求:阴极炭块两侧的位移呈对称分布,X方向、Y方向和Z方向上位移较大的区域分别位于炭块边部、中部及DE端炭块 附近.三个方向中,Y方向的位移最大,最大值为10.83mm;热应力集中的区域位于中央炭块下的阴极炭块与钢棒接触处,最大热应力为91.2MPa;数值模拟结果为铝电解槽的合理设计提供了理论依据.     

铝电解槽侧部余热回收利用技术研究现状及进展

铝电解生产1吨铝通过电解槽槽壳散热损失的电量约为5700 kWh,其中通过电解槽侧部散热损失的电量约为2050 kWh。铝电解槽侧部余热回收利用技术是实现铝电解槽进一步深度节能的重要研究方向之一。本文通过分析铝电解槽槽壳散热特点,论述了铝电解槽侧部余热回收利用技术研究现状、存在的问题及前景。     

铝电解槽侧部槽壳散热三维仿真模型研究

以商业软件ANSYS为平台，建立了240kA预焙阳极铝电解槽槽壳热场的三维仿真模型，对其侧部散热进行了数值计算，并将计算结果与实测值进行比较，验证了模型的可靠性，得出了侧部槽壳散热的分布规律。充分考虑了槽壳结构对散热的影响，利用ANSYS辐射单元准确求解出各辐射换热面之间的角系数，使计算模型更加合理，为准确计算和分析铝电解槽侧部槽壳散热提供了一种可靠的方法和手段。     

某500kA大型铝电解槽设计和测试情况概述

文章介绍了500 kA级大型铝电解槽的设计思路。母线设计采用了新型抗扰动稳流母线配置技术，解决了生产过程中当台槽不稳定时对上下游电解槽的扰动问题，并大幅度提高了端头槽的稳定性；内衬设计采用双平衡电解槽技术，采用区域保温，优化内衬结构，使电解槽形成了良好炉帮形状；槽壳采用整体焊接直角槽壳技术，明显改善了应力集中，槽壳变形小。并与测试和生产数据作比较，生产与设计形成了一个闭环，支撑了设计。     

铁磁材料对铝电解槽内磁场影响规律研究

该文以一台简化的铝电解槽模型为对象,运用ANSYS仿真软件研究了铝电解槽的槽壳和摇篮架等铁磁物质对槽内磁场的影响规律。研究表明,随着槽壳厚度的增大,槽内X和Y向磁感应强度增大,Z向减小;随着摇篮架宽度增大,X向和Y向磁感应强增大,Z向减小。该研究结果能为大型铝电解槽磁场计算模型简化提供依据。     

80kA双端进电侧插自焙阳极电解槽设计

应用计算机辅助设计，将新技术，新材料优化组合设计铝电解槽，扼要概述了电解槽阳极，内衬及槽壳，槽密闭，母线配置等设计，设计获得成功，投入生产，取得预期的效果。     

铝电解槽槽壳温度在线检测系统的研究与应用

介绍了铝电解槽壳温度在线检测系统的设计方法,重点讲述了如何应用热电偶和ADAM模块进行温度采集和传送。该系统为槽壳温度检测提供了一种新的方法,同时系统测得的温度为铝电解槽槽况的诊断提供了可靠的数据。系统在现场运行一段时间后取得了良好的效果。     

铝电解槽壳的有限元分析

在对《日轻》槽结构强度计算报告分析的基础上,对铝电解槽壳进行了有限元分析,建立了合理的电解槽壳力学模型,并应用于160kA和280kA槽壳设计,取得了节省钢材、节约投资、延长槽寿命的良好效果。     

稀土保温涂料在铝电解槽上的保温节能作用

铝电解槽槽壳涂抹稀土保温涂料前后的热损失变化和指标的计算对比，表明这种涂料的保温节能效果显著，使电解槽生产状况改善，指标提高，有应用价值。     

水口结构对薄板坯初始凝固行为的影响

以薄板坯连铸结晶器为研究对象,采用有限元法,建立了流动、传热、凝固的三维耦合数学模型。重点研究了拉速及双侧孔水口出口面积比对结晶器内自由液面流动情况、铸坯表面温度分布与凝固坯壳生长的影响。结果表明,当拉速由6 m/min减少到4 m/min时,液面波动由±10.5 mm降至±4.5 mm,而结晶器出口处的坯壳厚度将由7.1 mm增加到9.5 mm;当水口出口面积比由1.56增加到2.00时,液面波动由±9.1 mm降至±7.1 mm,出口处的坯壳厚度减薄了0.4 mm。     

一种基于激光测量的自动钻孔系统研究

针对弹药壳体等圆柱体工件表面的自动钻孔需求,基于激光测量技术提出一种龙门式机器人自动钻孔系统设计方法。采用激光位移测量技术实现了工件轴向基准接合面、预制孔中心轴向位置、预制孔中心圆周位置等参数的在线监测和计算,自动识别钻孔目标位置。通过伺服电机驱动三坐标桁架机械手实现钻孔机构在工件长度方向和圆周方向钻孔位置全覆盖,并利用PID控制算法实现钻孔深度的精确控制。经过试验证明：该钻孔系统运行稳定,预制孔中心位置测量标准差为0.02 mm,钻孔深度精度达到0.15 mm,提高了钻孔质量,实现了弹药壳体钻孔工序的人机隔离,能够满足实际生产需求。     

TiNiFe低温形状记忆合金弹簧回复特性的研究

测定了Ti50Ni47Fe3形状记忆合金弹簧升温过程经过马氏体相变、R相变回复力、回复位移的特性曲线.结果表明:Ti50Ni47Fe3弹簧在马氏体相变(-100℃至-70℃)过程,回复性能不明显,而在R相变(-10℃至10℃)过程,回复位移和回复力变化显著;Ti50Ni47Fe3弹簧最大的回复位移随约束力的增加而呈非线...     

两段式无缝软接触电磁连铸结晶器的冷却效果分析

利用数值模拟研究了软接触电磁连铸中两段式无缝结晶器的传热及初生坯壳的厚度.结果表明;相同工艺条件下,两段式结晶器与传统结晶器相比,出口坯壳厚度减薄约0.4 mm.铸坯表面温度升高约2.5 K,初始凝固点下降约9 mm,有利于提高铸坯的表面质量.两段式结晶器上半段长度增加使凝固坯壳厚度略有降低,但将导致钢液对连接处的冲刷增大.在本研究条件下,考虑到安全生产的需要,结晶器上半段长度为120 mm是较佳的长度.两段式结晶器壁的传热计算表明,本研究条件下,结晶器的耐热强度满足安全生产的要求.     

Upscaling of the investment casting of the intermetallic alloy IC75

This research work is based on a specially developed SiO₂-free shell mold system for the investment casting of NiAl alloys. Hitherto, this shell system has only been used for scientific work on small, laboratory scale samples made of IC75 alloy. The main focus of the research is to examine the feasibility of upscaling of the shell mold system for production scale samples. For this reason, 200 mm long dummy turbine blades were cast. Nondestructive analysis of the castings by visual examination of the blades’ surface quality, computed tomography scans of their internal structures and three-dimensional measurements showed very good results for the shell mold system. In particular, the good dimensional stability of the shell mold with average deviations of +0.3 mm and a local maximum deviation of −0.73 mm are excellent for a water-soluble shell mold system. The results of this work demonstrate that the investigated mold system is suitable for large samples and melt weights of up to 5 kg and is thus adaptable for the production process of NiAl components.     

螺杆钻具双等壁厚金属定子外高压成形方法研究

为了解决页岩气开采用螺杆钻具双等壁厚定子内螺旋曲面难加工的问题,建立双等壁厚定子的外高压成形数值模拟模型,研究管坯几何尺寸、液压力大小和回弹对定子成形质量的影响规律,通过实验和三维测量验证了数值模拟模型的准确性。结果表明：管坯几何尺寸与壁厚、等效塑性应变、位移、残余应力和间隙值成正比;成形液压力达到150 MPa及以上对等效塑性应变、壁厚几乎没有影响;定子胀型区域的回弹量大于过渡区域和接触区域;当成形液压力为210 MPa,管坯内径为88 mm,定子成形质量最优。     

超高速连铸结晶器内坯壳的传热行为

超高速连铸漏斗结晶器内坯壳的生长速率对铸坯表面质量有着显著的影响。基于节点温度继承算法(NTI),运用ANSYS有限元软件建立了结晶器内钢水凝固的三维瞬态导热模型,解析了浇注温度和拉速对薄板坯传热行为的影响。研究表明,随着拉速从4.0提高到6.0 m/min,结晶器出口坯壳最大厚度由26减小到12.8 mm,结晶器出口坯壳表面最高温度从1 209增加到1 305 ℃。而浇注温度从1 550 ℃提高到1 560 ℃对坯壳的表面温度和厚度影响不大。     

岩体采动沉陷的损伤效应

矿山开采沉陷是具有初始损伤的岩体在采动应力作用下所发生的再变形和再破坏过程，岩体中的初始损伤影响着岩体的力学行为和变形破坏特征，因此，研究和预测岩体采动沉陷，必须考虑岩体的损伤效应。通过构造具有初始损伤的岩体采动沉陷实验模型，研究了岩体采动沉陷的损伤效应。研究表明，岩体采动沉陷量值主要取决于岩体中初始损伤在空间中的总占位，其中的垂直移动量（下沉）取决于岩体中初始损伤在竖直平面内的总占位，其占位越大，下沉值越大；水平移动量取决于岩体中初始损伤在水平面内的总占位，其占位越大，水平移动值越大。