5kA级惰性阳极铝电解槽热平衡仿真

使用有限元软件Ansys仿真计算5 kA级惰性阳极铝电解槽的槽膛内形及热平衡情况.结果表明:过热度和侧部炭块类型对槽膛内形产生显著影响,过热度增加10 ℃,槽帮厚度减少约50%,伸腿宽度减少约30%;侧部炭块散热性越好,槽帮厚度和伸腿宽度越大;半石墨质类型的侧部炭块能够在保证形成满足要求的槽膛内形时降低热量损失,建议采用这类侧部炭块;采取一定措施后,采用半石墨质阴极和石墨化阴极的电解槽均能实现热平衡,石墨化阴极电解槽比普通阴极电解槽所需能量约多9%,但在热平衡时阴极底部等温线分布更合理.     

铝电解槽侧部内衬温度、阳极位置和输入电流、电压的变化

为了提高生产效率,要求运行电解槽具有稳定的侧部槽帮。电解槽热平衡的变化可以使侧部槽帮凝固和熔化,而根据槽帮厚度的大小来调节电解槽的能量输入,在理论上可以将这种凝固和熔化控制在很小的范围内。不是所有     

154kA预焙槽铝液流动状况分析及其生产对策

通过分析郑州龙祥铝电有限公司154kA预焙铝电解槽铝液流动状况，结合生产实际，指出适时的边部加工，合理的技术条件，严格控制阳极效应系数，加强侧部散热，均匀的阴阳极电流分布，有利于预防电解槽侧部破损、槽况波动，形成较好的炉帮，从而达到延长槽寿命和提高电流效率的目的。     

280kA大型预焙槽二次启动的研究

对 2 8 0kA1#槽停槽后所进行了研究表明 ,超大型预焙电解槽二次启动是可行的 ,并提出 2 80kA电解槽正常生产应重视侧部炉帮生成的管理 ,以期延长电解槽寿命。     

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。     

铝电解槽槽壳温度监测与分析系统模型

本文采用光纤光栅测温技术构建了铝电解槽槽壳温度实时监测系统并基于传热理论构建了炉帮形状分析模型。经过高低温动态分析，该系统低温测温误差在-0.7～+1.3℃之间，高温测温误差在-3.2～+4.8℃之间，响应时间小于10 ms。炉帮厚度与侧壁温度、电解槽砌炉材料导热系数等的关系模型为■     

铝电解槽低散热理想状态的研究

将铝电解槽整个散热体系划分为阳极区散热(上部散热)和阴极区散热(下部散热),其中阳极区包括烟气、上部结构、槽罩板和槽沿板;阴极区包括阴极区侧部和槽底,而阴极区侧部还可细分为侧部熔体区、侧部阴极区和侧部耐火保温区。本文以200 kA电解槽为例,通过现场实际测量结果和分析计算,给出了低电压运行条件下铝电解槽较小且比较合理的散热分布状况,同时分析了电解温度、两水平、氧化铝单耗、阳极毛耗和阳极净耗等工艺条件对能量平衡的影响。     

铝电解槽电热场1/4槽模型有限元解析方法及应用

借助ANSYS有限元分析软件,建立了铝电解槽1/4槽有限元解析模型,对其电、热场进行耦合计算,并以某厂156kA预焙阳极铝电解槽为研究对象,根据实测的电解槽运行数据对模型进行了检验,结果表明:本文所建立的1/4槽有限元解析模型的计算结果与实测值吻合较好(电压降偏差在30mV以内,炉帮特征尺寸偏差在2cm以内,槽壳表面温度偏差10℃以内),能较真实地反应铝电解槽内的电、热场的三维分布状况,可为铝电解槽的优化设计提供准确、快速且经济、可靠的研究手段。     

铝电解槽槽壳发红的分析及对策

本文针对特大型电解槽炉帮发红的生产现象,从热平衡角度进行了理论分析,并结合生产实践从工艺管理的角度提出了一些对策,有利于电解槽槽壳发红的认识和治理。     

电解槽端面钢结构与环境热交换体系的研究

在散热型铝电解槽槽壳处于担当容器及形成良好伸腿和炉帮条件的双重角色下,对于槽壳钢结构的设计除了要满足强度与刚度的需求以外,还要考虑实现槽壳侧部上方位置良好散热的工艺要求。本文基于有限元法,应用ANSYS Workbench软件从结构设计的角度,在相同工况下对三种不同的电解槽槽壳端面钢结构及其与厂房通风窗所形成的空气域进行了流固耦合热交换的计算机仿真研究.通过空气域流线温度分布、钢结构表面温度分布及空气域YOZ面空气温度分布计算结果来分析三种钢结构与环境空气的热交换效果,从中确定满足生产和工艺要求的优化结构,并提出结构细节优化的建议。     

400kA大型预焙阳极铝电解槽应用研究

简要阐述了16台400kA大型预焙阳极电解槽的工业应用情况。该电解槽阳极电流密度达到0.82 A/cm2,是我国目前单槽产能最大的电解槽,其主要经济技术指标达到国际先进水平。     

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新型阴极结构铝电解槽能量平衡测定及生产控制

阐述新型阴极结构电解槽在低电压条件,电解槽的热平衡情况,其能量利用率比阴极结构未改变的传统普通电解槽能量利用率提高。     

306kA预焙阳极电解槽母线配置的研究与应用

通过对306kA电解槽母线配置的理论研究．对比186kA、230kA电解槽的母线配置．进行了相关磁场影响的分析．提出了当前大型预焙电解槽母线配置存在的问题．结合306kA电解槽母线配置在实践中的应用，得出306kA电解槽母线配置优化的结论。     

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。     

230kA预焙铝电解槽刨炉结果分析及停槽条件检测措施的实践与研究

针对230kA大型预焙槽所出现的破损槽刨炉结果,在分析判断阴极内衬破损特征的基础上,对引起阴极破损的影响因素进行了分析,并介绍了对破损槽进行检测和停槽判断以及维护的方法。     

160kA预焙铝电解槽物理场测试与分析——综合分析与建议⑷

在电压平衡、能量平衡和磁场测试与分析的基础上,结合槽工况和计算机热解析结果,对１６０ｋＡ预焙铝电解槽进行了更加深入细致的综合分析,指出现行生产槽炉底隆起和电流效率、能量消耗不够理想的诸方面原因,提出了相适应的工艺技术参数和改进措施     

大型预焙槽低电压生产中角部长问题处理的探讨

神火铝业200kA系列电解槽原设计电流强度200kA,槽电压4.25V,散热方式也是采用底部保温、侧部散热,近两年来为节能降耗,强化电流,槽电压逐步降低,现电解槽工作电压已降低到3.94V,能量收入减少,电解槽现角部长.为解决此问题,设计一套引流片,并联在角部长的对应阴极软母线上,增加该处的导电量,同时该处加强保温,控制电解质在该处阴极上析出,达到消除角部长的目的,该装置已申请了专利保护.     

300kA以上大型铝电解槽的设计理念

详细具体地介绍了国外大型铝电解槽设计软件和模型及国外大型铝电解槽改造、新建所关注的相关内容。对国内目前300kA以上大型铝电解槽的设计参数进行比较。指出进一步加快开发我国大型铝电解槽槽热—电—磁设计模型是当务之急。并强调在大型预焙槽设计时增强散热和减少内热的两个基本原则。     

Korrosion in Rauchgasen bei 1000 °C

Corrosion in flue gas at 1000 °C An improvement in efficiency of coal combustion power plants can be achieved by the combined cycle process with gas and steam turbines. The effective power is also optimized if the energy generated in the boiler is discharged by utilizing a liquid sodium heat exchanger, working at a temperature of 1000 °C. In this case the heat exchanger materials are exposed to severe conditions. Liquid sodium at a temperature ranging up to 1000 °C flows through the heat exchanger tubes and the outer surface of the tubes is exposed to the flue gas. The materials are stressed mechanically and are also subjected to high temperature corrosion. Therefore high temperature corrosion tests were carried out with Fe-Ni-Cr- and Ni-base alloys in a laboratory furnace in which the alloys are exposed to the flue gas at a temperature of 1000 °C for a total period of 3000 h. The experiments have shown that most of the materials have a sufficient resistance to weight loss corrosion but in some cases severe internal oxidation occurs. This kind of corrosion is mainly observed for materials with high concentrations of elements such as aluminium, silicon etc., i.e. by the elements with very high negative values of free energy of formation of oxides.