300kA异形阴极铝电解槽焦粒-电解质焙烧启动实践

通过介绍焦粒-电解质焙烧技术在300kA电解槽异形阴极上的应用,与其他异形阴极电解槽焙烧技术相比,焦粒-电解质焙烧技术更方便、可靠,更能节约生产成本,提高经济效益。     

400kA铝电解槽阳极电流的测量与分析

阳极电流是铝电解生产过程中的重要参数,但目前难以对其进行准确测量。本研究中使用光纤电流传感器测量了400kA铝电解槽中的阳极电流。测试结果表明,该方法能有效避免电磁场干扰,电流测量精度高,测量误差在±2%以内。本文对测量数据进行了分析,给出了阳极电流的分布特点以及换极引起的电流分布变化,发现新阳极所在的区域中电流减少20%左右,邻近的两个区域电流则各增加约10%,其它区域的电流变化幅度不大。     

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。     

铝电解槽阳极导杆电流波动最频值的实用化测量方法

铝电解槽内阳极电流波动的最频值反映了铝液波动的情况。但由于阳极电流的多变性,较难一次性获得最频值。大量实测结果表明,阳极电流波形可分为三类,一类是波动周期比较明显的波形,另一类是没有波动周期的随机波形,第三类是前两类波形的混合波形。周期明显的波形可以方便的获得最频值,而另两类波形能反映一些局部阳极问题。本文通过采用一种LH-80型手持式电流表,方便的获得了这三种类型的曲线信号。并通过采用离散傅里叶变换(DFT)得到的信号最频值,分析了这三种波形信号在判断电解槽稳定性方面的作用。     

提高300kA铝电解整流机组负载能力的方法与实践

大电流电解槽在铝电解工业的广泛应用对整流系统安全稳定运行提出了更为严格的要求 ,如果整流机组均流系数较低 ,将直接影响机组的安全运行和容量充分利用。本文通过国家大型铝电解试验基地 30 0kA技改工程供电整流系统改造中提高整流机组均流系数的实践 ,探讨提高大功率硅二极管整流机组均流系数的可行方法。     

160kA预焙铝电解槽物理场测试与分析──电压平衡测试与分析⑴

对１６０ｋＡ预焙铝电解槽电压平衡和阴、阳极电流分布进行了全面测试与计算。通过测量,分析评价了各部分压降的合理性,提出了降压节能的建议和措施。     

不同槽况下160kA铝电解槽阳极电流的频谱分析

以采集的160kA铝电解槽阳极的电流信号为基础,利用Yule-Walker方法的功率谱估计对其进行分析,提取不同槽况的频谱特征,并将分析结果与HHT(Hilbert-Huang transform)的边际谱分析结果进行对比。结果表明:基于Yule-Walker方法的功率谱估计分析结果能较好地区分正常糟、冷槽及阴极破损槽,并得到正常糟、冷槽及阴极破损槽功率谱曲线主谱峰的频率范围分别为0.003～0.018、0.023～0.027、0.027～0.031Hz;对于不同槽况下的阳极电流信号,HHT的边际谱的主谱峰与Yule-Walker方法的功率谱曲线的主谱峰位置一致,表明功率谱估计分析结果的可靠性。     

400kA系列预焙槽低电压运行生产实践

通过对电压平衡的分析,指出低电压的重点是降低电解质压降,降低电解质压降的主要方法是低极距,高铝水平,规整的炉膛和精细化的操作是低电压生产的必要条件。     

浅析铝电解槽的电压摆

通过对铝电解槽电压波动的系统分析,认为引起电压摆的根本原因是热收入不足,次要原因是极距或铝水平偏低,操作质量是引起电压摆的外因.     

SY200铝电解槽铝液流态优化节能技术研究与应用

在正常生产槽上采用直接加阻流块稳定液体流速的方法降低电耗,在技术条件基本不变化的情况下直接降低电压100mV,对电流效率没有影响,吨铝可降低能耗200kWh～300kWh.     

Numerical calculation of thermal field and heat transfer coefficient for 160 kA aluminum reduction cell

1　INTRODUCTIONThetechnologiesofthe 16 0kA prebakedanodealuminumreductioncellofGuizhouAluminumSmelter,China ,wereintroducedfromJapaninthe1970 s .Ithasbeenfoundintherealoperationthatthetargetindexesarenotasgoodasexpected .Forexample ,thecurrentefficiencyislowerthan 88%andtheDCpowerconsumptionforproducingAlishigherthan 14 0 0 0kWh/t .Meanwhile ,becauseofthebiggersidechannel,sideledgecannotbefullyformed .Itisanalyzedthatpoorbusbararrangementsandinnerliningstructureaswellasoperationallha…     

300 kA铝电解槽中焦粒焙烧过程温度场的仿真优化

使用有限元法建立了300 kA铝电解槽的焦粒焙烧三维1/4整槽模型,针对目前普遍采用焦粒均匀铺设方式,对其焦粒焙烧过程的温度分布与变化特征进行了瞬态数值仿真研究。当前的焦粒焙烧启动方式存在阴极表面温差过大、各阴极炭块随空间位置不同温度分布差异过大、端部第1至第3块阴极炭块平均温度低于900℃、阴极炭块和捣固糊升温速度过快等缺陷。提出在阴极表面从电解槽边缘向中心依次铺设电阻率递增的焦粒层的优化焙烧方案,并进行温度场仿真计算。结果表明：该优化方案可以使阴极表面温度分布更加均匀,端部第1至第3块阴极炭块表面温差比优化前降低8%以上,中间第4至第13块阴极炭块表面温差降低30%以上,阴极炭块和阴极缝糊平均升温速度降低12%,该优化方案更有利于减少电解槽的早期破损。     

75kA导流槽磁场及其引起的铝液流场模拟分析

以商用有限元计算软件ANSYS为计算平台,对75kA导流型铝电解槽电磁场和电磁力场分布及其对铝液流动和波动的影响进行了模拟计算。结果表明：阴极斜坡表面电磁场和电磁力场分布基本呈沿电解槽长轴对称分布,且电磁力与重力方向相同,这有利于阴极表面电磁力向聚铝沟排放,而在电磁力作用下,聚铝沟内铝液波动最大幅度为0.021m,仍保持在安全范围之内,不会引起两极短路现象的发生,表明在现有75kA普通预焙槽母线配置方案下,可以维持导流型结构电解槽的正常运行。     

电磁搅拌宽厚板结晶器内钢液流动和液面波动

为合理控制宽厚板结晶器内的钢液流动和液面波动,提高铸坯质量。通过数值模拟的方法研究了2 200 mm×250 mm连铸结晶器内的钢液流动和液面波动行为。考察了搅拌位置对流动和液面波动行为的影响规律。结果表明,电磁搅拌可增强上回流区域钢液流动,有利于均匀钢液成分和温度。电磁搅拌可使水口附近钢液的流速增加约0.04 m/s,增强了对水口附近钢液的搅拌。提高搅拌位置,搅拌产生的水平旋流增强了下返流流速,使熔池内下涡心位置上移。钢液的水平旋流使上返流发生偏转,减弱了上返流流速,降低了对液面的直接冲击,减小液面波动。适当提高电磁搅拌器位置有利于控制液面波动。电磁搅拌器中心位置Y=-0.1 m时,液面波动可由7.5 mm降低到3 mm以内,可减小液面卷渣,流场具有很好的对称性。     

基于图像分析的焊接电弧空间电流密度分布测量

焊接电弧空间电流密度分布是反映电弧热-力耦合作用、影响焊接冶金与成形质量的重要因素之一.文中提出了一种针对非熔化极气体保护焊（gas tungsten arc welding, GTAW）电弧的电流密度空间分布的测量方法:首先通过拍摄GTAW电弧在一定特征谱线波长上的图像,利用标准温度法计算得到电弧空间温度场的分布;然后通过建立电势场偏微分方程,根据温度与电导率的关系、边界条件、截面电流守恒条件,求解得到电流密度分布.经对比,该方法计算所得电流密度与文献中同等条件试验测得数据具有较好的一致性.该方法采用非侵入式方法实现电弧电流密度分布的测量,为实现焊接过程的实时监测和质量控制提供了技术基础.