SY500铝电解槽磁场的数值模拟与测试研究

随着电解铝系列电流的快速大幅增大,电解槽稳定生产对其熔体区域内磁场分布的要求越来越严苛。本文阐释了某SY500电解槽母线电、磁场模拟计算方法,对某铝厂500kA电解系列的部分电解槽磁场进行测试,并同模拟计算结果做了比较分析,可知基于数值模拟的电解槽电场、磁场计算方法是稳定和准确的,这为未来电解铝技术的发展提供了坚实的技术支持。     

贵州铝厂160kA大型预焙阳极铝电解槽磁场测量与计算

叙述了在低温条件下测量铝电解槽磁场的方法和步骤以及应用表面磁荷法计算铝电解槽磁场的原理,并应用该技术和编制的计算软件对贵州铝厂１６０ｋＡ大型预焙阳极铝电解槽的磁场进行了测量与计算。实际测量结果表明,低温条件下测量电解槽磁场定位较为准确,方法简单、易于操作,数据的稳定性好。低温条件下测量的磁场数据与实际计算的结果较为一致。与美国的磁场测量和计算方法相比,本文的低温磁场测量技术和根据表面磁荷法开发的铝电解槽磁场专用计算软件是先进的。     

两种铝电解车间平面布置对比分析

以500 kA电解系列为例,对两种电解车间布置形式进行了综合对比分析,矩形布置电解厂房面积较平行布置电解厂房面积大353 m²;全厂总平面面积较平行布置电解厂房全厂总面积要大71,708 m²。两种配置的电解槽垂直磁场分布相当,平行布置的采用典型外母线布置的电解槽水平磁场分布优于矩形布置电解车间电解槽磁场;采用非外母线技术的矩形车间电解槽阴极母线用量较典型外母线布置的电解槽母线用量少约5%。与典型电解车间布置相比,矩形布置电解车间无法布置临时短路母线;电解车间交叉作业的风险更大,物流的合理性较低;矩形布置形式对原材料为火车来料的适应性较典型布置差。     

186kA大型预焙阳极铝电解槽磁场的三维数值计算

应用表面磁荷法对186kA大型预焙阳极铝电解槽的磁场进行了三维数值计算,通过计算结果与实际测量结果的比较,可以得出,应用表面磁荷法对铝电解槽磁场进行计算所得的结果为较为精确的,且计算结果比较接近铝电解槽的实际磁场,应用本计算软件对铝电解槽磁场进行三维计算可以满足铝电解槽母线设计的要求。     

高纯铝电解槽母线配置对熔体区磁场影响的研究

高纯铝在电子工业中有重要应用，电解精炼法是生产高纯铝的主要方法之一。本文对某厂现运行高纯铝电解槽磁场分布进行了模拟计算，并将其与现场测试值进行对比分析。分析后可知，该厂现运行高纯铝电解槽现场测试值与模拟计算值变化趋势完全相同，测试重现性较好，在某些测试点上吻合度较高。这验证了磁场计算方法的可靠性，并用该磁场计算模型为该厂新建槽配置了新的母线系统。相比现有高纯铝电解槽，新建槽四个象限的最大磁场绝对值降幅比例达72%。从计算结果可知，新建槽四个象限的磁场分布更加均匀，远优于现有槽，更加有利于高纯铝生产的降低极距及节能降耗。     

铝电解槽排烟量的确定方法

对电解铝电化学反应产生的烟气量和电解槽条缝漏风量进行计算并对比,明确指出电解槽排烟量主要取决于槽盖板的严密性.文中详细介绍了通过计算条缝来计算电解槽排烟量的方法;针对目前电解槽盖板结构形式和电解车间的操作水平,在保证电解槽集气效率的前提下,根据统计计算结果,给出了条缝宽度和比例;同时提出在普通工况下,电解槽炉膛内至少要维持5Pa左右负压的理论计算值.     

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。     

铝电解系列端头槽磁场优化设计

本文基于实际生产中端头槽电流效率低、稳定性差的情况进行研究分析，从设计角度分析了端头槽与普通槽熔体区磁场存在较大差异的原因。本文探讨了仿真模型中上、下游电解槽数量对计算槽磁场的影响，在此基础上分析端头进出电槽磁场与普通槽相比恶化的表现及原因。同时，通过现场经验总结和大量的模拟计算，针对端头槽提出优化设计方案。模拟计算结果表明，优化后的端头槽磁场分布得到明显改善，对于电解系列端头槽的安全、稳定生产具有重要意义。     

电解槽磁场计算方法及计算程序

电解槽磁场的理论计算,对于电解槽的设计及生产都具有重要的意义。贵铝八万吨电解铝厂电解槽的磁场,采用电子计算机进行计算。通过对日方提供的简要资料的研究,我们弄清了电解槽磁场的计算原理及计算方法。在此基础上编制了程序,在PDP-11/34计算机上进行试算,结果与日方计算结果完全一致,现将计算原理、计算方法介绍如下。     

铜电解槽内电解液流场的数值模拟

以国内某冶炼厂铜电解槽为原型,基于计算流体力学,利用Fluent软件对铜电解槽内流场进行数值模拟,并对槽内不同特征截面上电解液流动状态进行分析。结果表明:模拟计算得到的槽面电解液流动状况与现场观测结果基本吻合,从而验证模拟结果的有效性;采用该"下进上出"电解液循环方式对槽内特征区域电解液的有效流量进行计算,发现电解液有效利用率仅15.41%左右。针对该问题分析成因后提出了具体建议和措施,为进一步优化电解槽结构、改进操作工艺和扩大产能提供理论依据。     

铝电解槽检修——底梁筋板的焊接

目前,全国铝行业发展迅猛,铝电解槽电流强度也从以前的160kA发展到现在的320kA。电解槽用电量大,导线布置较为复杂,整个电解车间产生强大的电磁场,即使在停电的状态下,强大的剩磁仍难以短时消除。电解槽一旦通电就不能轻意停电,因为电解槽的启动工艺复杂,且影响生产,因此使电解槽的检修工作难以进行。我单位在安装四川眉山启明星320kA大型阳极焙烧电解槽时遇到了这一问题。电解槽槽体在安装投产后,因为底梁受热,外加压力,局部发生了蠕变,根据设计院要求必须在底梁的受力部位加设筋板。如何克服磁场、减少磁干扰成为我们这次施工的技术难题。根据电力学电磁效应产生的情况可知,由于通电时间长,电解槽槽体已经在强大的电流中被磁化,它就犹如一块强大的电磁铁,即使停电,剩磁仍难以一时消除。我们可以根据右手螺旋定律初步判断出整个磁场方向。具体做法是:首先找出电解车间的进电端和出电端,伸出右手,大拇指伸向电流的走向,四指弯曲所指方向就为磁力线方向,但电解槽布线较为复杂,磁场并不单纯地遵循这一规律,而且更为复杂。我们单位在检修工作中采取了如下措施来保证底梁筋板焊接工作的顺利进行。1、联系业主,采取分批、分时段降低电流。在不影响正常生产的前提下...     

电解槽熔体磁场计算的误差分析

在电解槽磁场计算中,由于采用的数学模型与电解槽实际不甚吻合,产生了计算误差。本文分析了此数学模型的误差规律,并介绍了矩形母线所产生磁场的数学模型,对提高电解槽磁场计算的精确度有一定的参考价值。     

阿尔肯多极镁电解槽的性能

阿尔肯(Alcan)的第一台镁多极电解槽是于1980年在一个40kA的电解车间内建造的。该电解槽的一些结构于1982年在完整的多极槽电解车间建成之前曾在一台100kA的电解槽上进行了测试。目前这个电解车间的电流为80～140kA,包括母线损失在内的能耗为9.5～10kW·h/kgMg。每台槽的年产镁量为1000吨。文中介绍了该电解槽的性能及其在镁电解槽设计竞争中的意义。     

镁电解槽个别结构构件的试验结果

近年来,在电能单消同时降低的条件下,上插阳极镁电解槽的电流强度,有了颇大程度的增大。电流强度的增大,主要是依靠扩大电解槽工作空间(即扩大槽子宽度和深度)来达到的。达一提高电解槽生产能力的途径,可以大大改善现有电解车间面积的利用情况,但是,却使     

铝电解槽上烟道内的烟气流动场数值模拟研究

本文利用大型商业软件FLUENT对铝电解槽集气上烟道结构内(非全槽)的烟气流动场进行了数值模拟,并通过模拟全槽区域的温度场与流动场对非全槽模型的仿真结果和热平衡测试进行了验证,同时以仿真结果为基础成功优化设计出了适用于SY500系列电解槽的等量吸风六段集气上烟道结构。经过多项工程实践证明,该上烟道结构使用效果良好,在槽膛内集气均匀,可减小电解槽排烟量和降低槽上散热量,提高电解槽密闭效率和减少电解车间污染物排放,为电解槽实现节能减排提供了可靠保障。     

350 kA电解系列槽间排烟均匀性研究及实践

各台电解槽之间排烟量分布的均匀性对电解车间内的工作环境和电解槽热平衡影响较大.遵义铝业的350 kA电解系列槽间排烟均匀性技改项目证明,基于数值模拟技术制定的支烟管优化方案可有效保证槽间排烟分布的均匀性,其偏差实测值从-23％～30％降至±10％以内,显著改善了车间工作环境,为电解车间的热平衡无差别化管理提供了可靠技术...     

电流分布对160kA预焙阳极铝电解槽磁场影响的数值计算

应用表面磁荷法对贵州铝厂160kA大型预焙阳极铝电解槽的磁场进行了计算,通过对电流分布均匀情况下和考虑了实际电流分布情况下的电解槽磁场的比较,可以看出,阳极和阴极电流分布对铝电解槽磁砀分布具有绝对的影响,只有在考虑了阳极和阴极电流实际分布的情况下,才能准确地计算出铝电解槽的实际磁场分布。     

82KA预焙铝电解槽三维磁场数值计算

应用等效磁偶极子法对预焙铝电解槽的磁场进行了三维数值计算 ,与实测值比较 ,表明计算结果较为准确 ,可以满足铝电解槽母线设计时的磁场仿真计算的要求。应用自编软件对某厂 82kA预焙槽的磁场分布进行了计算分析 ,表明由自焙槽改预焙槽时 ,采用第三点补偿母线的方式是可取的。     

生产镁和氯车间、公共设施和辅助设施

1.镁生产的工序(略) 2.电解车间的组织和操作电解车间电解车间中安装有电解槽,直流电母线,阳极气体和阴极气体管道,车间内运输设备     

铝电解槽磁场计算的边界元方法评述

对铝电解槽磁场计算的边界元素法进行了评述。可以看出。边界元素法是铝电解槽磁场计算的行这有效的方法。