160kA预焙铝电解槽电流强化后热平衡的数值计算

电流强化是提高铝电解槽产能和劳动效率的有效途径,但同样会带来热场等槽况的波动,需要调节相关生产工艺以维持热量平衡,确保生产的平稳运行.本文以某160kA中小型铝电解槽为对象,采用有限元分析软件ANSYS平台进行电热平衡数值仿真计算.结果表明,当该型电解槽电流强化至180kA时,将极距和上部氧化铝覆盖料厚度分别降低10mm和15mm,并将铝水平提高20mm,可维持良好的热平衡状况.工业实验证明,通过同时对控制精度及工艺的调整,该槽型电流效率从92.5％提高到93.5％,直流电耗由13600kWh/t - Al降至12400kWh/t -Al.     

200kA预焙槽如何进行强化电流生产

介绍了200kA预焙槽强化到210kA过程中各技术条件如何进行调整,重点阐述了200kA电解槽如何把这部分强化电流所带进来的能量用于电解生产,使强化电流对电解槽冲击变得更小。     

高效预焙阳极铝电解槽创新设计

论述了自焙铝电解槽改造创新设计的几个创新点 ,尤其是高效阳极布置专利 ,解决了自焙铝电解槽改造的技术和经济问题。实践证明 ,长铝公司 85kA电解槽在与 6 0kA槽阴极组数相同的情况下 ,槽电流已提高到 86kA ,电流效率 91%,实现了以最少的投入达到最大的产出。     

300kA、400kA铝电解槽铝液液面波动的实时监测与分析

采用等距压降法在工况条件下分别对300kA和400 kA系列电流阴极炭块普通组合、高低组合以及端头槽和非端头槽等两种不同进电方式的四台电解槽的阳极导杆电流进行了工业测试。根据测试曲线的波动周期、波幅和相位差详细地分析了槽内铝液的波动传递及铝液水平方向上形成的漩涡状态,列举了阳极效应发生时阳极导杆等距压降曲线的典型特征,通过计算研究了阳极电流分布的均匀性,并提出了改善阳极电流分布均匀性的建议。     

某420 kA大型电解槽电热场测试和分析

针对某铝厂420 kA大型铝电解槽进行了全面的电、热场测试,对该槽型的运行情况进行分析。测试了该电解槽阳极、阴极、母线等各部分的欧姆压降,并和设计值进行了比较。测试并计算了立柱母线、阴极、阳极电流分布,比较了和设计值的偏差。测试了该槽型的炉膛形状,分析了高电流密度电解槽的炉膛形成规律。对电解槽的散热和能量平衡进行了详细的计算分析,为大型槽的内衬设计提供了依据。测试发现,该420 kA电解系列由于采用了保温型的设计,电解槽各部分散热比例和传统散热型电解槽有非常大的差异,特别是槽底部,只占电解槽散热的3%以内,比传统7%的散热比例要小得多。结合各项测试内容和生产情况,针对我国大型电解槽的设计提出改进建议。     

铝电解槽能量平衡稳定控制技术研究及其应用

影响电解槽能量平衡的主要因素是槽电压和氟化铝添加量.本文通过对槽电压、氟化铝添加量和氧化铝添加情况对能量平衡的研究,在其它工艺技术条件保持不变的情况下,得出了铝电解槽能量平衡控制模型.并且,在180kA铝电解槽上实现了能量平衡的稳定控制,电解技术指标也有所提高,达到了节能降耗的目的.     

600 kA级大型电解槽槽结构设计概述

为了降低吨铝投资,提高劳动生产率,增加企业经济效益,发展更大容量的铝电解槽技术已成为电解铝行业规模化发展的必然选择。近年来,国内已先后开发了350 kA、400 kA、500 kA、530 kA大型和600 kA超大型铝电解槽。为了进一步促进600 kA级以上超大型铝电解槽的稳步发展,笔者从设计角度对600 kA级大型铝电解槽槽结构进行了深入分析和探讨。     

大型铝电解槽小修问题

100千安以上的铝电解槽,阴极碳块用量大。大修一台135kA铝电解槽仅材料费需七万多元。由于135kA预焙槽系列的筑炉、焙烧、启动、生产操作等工艺条件尚不够成熟,导致槽寿命缩短。所以1979年投产的135kA槽系列平均槽寿命仅为903天。     

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。     

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。     

400kA预焙铝电解槽磁场分布应用研究

随着电解槽向超大型方向发展,磁场分布对电解槽的稳定性尤显重要。本文首先通过理论研究,建立400kA预焙阳极铝电解槽稳态电场和磁场模型,使用有限元法对模型进行数值求解,然后依据电解槽磁流体稳定性条件,得到400kA电解槽磁场分布计算结果。并且,通过现场测试,对400kA电解槽磁场分布进行验证,表明模型计算结果较为准确。     

400kA铝电解槽技术研究与开发

大型化是当全世界铝电解技术发展的大趋势,在现有的320kA～350kA大型铝电解槽基础上,进一步开发高效、稳定和更为节能的400kA大型铝电解槽技术,是当今世界各大铝业公司研究和追求的目标.经过长期研究解决了"单台电解槽大修造成的系列停电"这一长期困扰大型铝电解系列生产的世界性难题;开发成功并建成了400kA铝电解工业生产线,取得了良好的运行效果.     

320kA预焙阳极铝电解槽磁场分布研究

对磁场的计算方法、采用的数学模型和计算步骤进行了论述。使用有限元法建立了铝电解槽三维静电磁场计算模型,该模型充分考虑了铁磁物质等因素对磁场解析的影响。以某厂320kA为例,论证了选取上下游5台槽进行计算较为合理,将计算结果与实测值进行比较,数值接近,验证了模型和结果的合理性。     

对如何实现铝电解节能目标的认识

当前我国铝电解工业已跻身世界先进水平,特别是改革开放以来,通过7.5万A、13.5万A预焙槽的自主研发,已掌握了具有自主知识产权的180kA、280kA、350kA等大型槽系列。由于铝电解生产工艺决定了其是高能耗工业。按照国家制定的"十一五"期间每万元GDP节能20%的目标,虽有一定难度,但随着目前不断研究成功的铝电解节能技术足以能保证目标的实现。     

Coupled computation method of physics fields in aluminum reduction cells

1　COUPLEDRELATIONOFPHYSICSFIELDINCELLSTherearesiximportantphysicsfieldsinalu minumreductioncells[13] ,suchaselectricfield ,magneticfield ,temperaturefield ,flowvelocityfield ,concentrationfieldandstressfield .Therelationsa mongthesephysics propertiesareshownasFig .1.　　　　Inregardtorelationofsixfields ,electricfield(electriccurrentandpotentialdistribution)istheen ergyfoundationofoperationandsourceoftheotherphysicsfieldsinreductioncells .Firstly ,electriccur rentcausesthemagne…     

国家大型铝电解工业试验基地近年技术进展

主要介绍280kA电解槽强化电流、电解槽运行参数数据分析和电解槽内在运行规律等方面的研究成果。通过一系列的工作，电流从280kA强化到300kA。电流效率从92％提高到2004年1～7月的93.7％，电解槽最高电流效率从94％上升到95．6％；同时发现：阳极更换对铝液镜面高差有大于1cm的影响。     

365kA大型石墨化阴极铝电解槽电热场仿真研究

借助有限元分析软件ANSYS为平台,结合数值分析软件MATLAB,根据傅里叶传热定律和基尔霍夫导电定律,针对贵阳铝镁设计研究院的新型石墨化阴极大型365kA铝电解槽,建立三维几何模型和数学模型,结合设计理念、三度寻优智能电解槽生产管理软件控制思想与现场实测数据,以能量平衡为基础,对各个分子比等级相应的多个参数变量进行电热耦合模拟仿真计算求出,输出电压分布、散热分布数据,并绘制出等温线图,炉帮外形轮廓图。该模型与实测值吻合较好(各部分温度分布和散热量),为铝电解槽大型化设计优化和寻求合适工艺参数路线提供了一种可靠、精准和快速的方法和手段。     

铝电解槽电流强化与高效节能综合技术的开发及应用

提出了五低三窄一高新工艺技术,并开发了与新工艺技术相配套的智能多环协同优化与控制技术。应用该新技术对郑州龙祥铝业有限公司原设计容量为154kA的铝电解系列134台电解槽进行技术升级,在无需改变现有铝电解槽结构的条件下,成功地将其升级为一个高效节能型180kA级铝电解系列,为期9个月的工业应用表明,平均槽电压降低到3.83V~3.88V,阳极效应系数降低到0.02次/(槽.日),平均电流效率提升到93.5%,吨铝节电1183kWh。