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.     

铝电解槽用硼化钛惰性阴极的研究进展

TiB2不仅具有熔点高,电导率高,硬度高的特点,而且具有耐熔融铝液和冰晶石熔体的侵蚀、能被铝液良好润湿等特点,是铝电解惰性阴极材料的首选.系统介绍了国内外关于TiB2涂层阴极、TiB2基复合阴极、TiB2陶瓷板阴极3种惰性阴极的研究现状,并指出了今后的研究方向.     

采用惰性阳极和可润湿性阴极的新型铝电解槽

介绍了几种采用惰性阳极和可润湿性阴极的铝电解槽 ,尤其是对近年来美国专利中给出的采用炭素阳极或惰性阳极的导流槽、采用竖式电极的单极性和双极性电解槽以及料浆电解槽进行了详细的描述 ,并指出了它们各自结构的优缺点     

对于铝电解惰性阳极的选材与研究方向的思考

本文简要介绍了国际上铝电解惰性阳极方面较有影响的研究工作，以及国内在此领域的研究状况。对惰性阳极材料的选择问题进行较深入的探讨，分析了陶瓷、金属和金属陶瓷材料在隋性阳极研究应用中所出现的问题,并对惰性阳极未来的研究发展方向提出了一些建议。     

200kA级铝电解槽物理场测试与分析

本文介绍了解州铝厂190kA电解槽物理场测试方法，分析说明了测试结果，同时对该槽型物理场设计的合理性与先进性给予了验证，对今后的设计研究工作有重要意义。     

惰性阳极的研究开发和市场潜力

因为在电解铝生产过程中惰性阳极不会产生温室气体,只产生氧气,因此,业内人士对惰性阳极很感兴趣。惰性阳极必须满足下述条件:在0.8Acm~(-2)的标称电流密度下,腐蚀速度小于10mm/年;极化电压在0.8Acm~(-2)时小于0.5V;在标称工厂条件下,坚实耐用;1000℃时在氧气中稳定;抗氟化;热稳定性/足够耐热冲     

铝电解槽惰性阴极材料的研究进展

介绍了铝电解槽惰性阴极的发展概况。新近国外报道的惰性阴极材料共有T_1B_2碳胶涂层、T_1B_2等离子喷镀层、T_1B_2电镀层和T_1B_2烧结体四种。同时简述了硼化钛的制造方法和硼化钛—碳胶涂层阴极的国内试验情况。     

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。     

铝电解惰性阳极的材料设计

综合评述了国内外迄今为主,在惰性阳极领域所做的部分代表性工作,分析了不同材质惰性阳极在实验室和工业化过程所遇到的困难。研究相关领域最近几年的新进展,如合金、陶瓷、腐蚀与防护等,将这些领域取得一些成果引入到铝电解惰性阳极材料的解决方案中,如对铝液无污染的复合电极材料以及将合金高温抗氧化涂层的概念,为铝电解惰性阳极的研究工作提供一些新思想。     

110kA无隔板镁电解槽热平衡测试及分析

介绍了国内某厂对大型无隔板镁电解槽热平衡测试的情况，通过热平衡测试的结果分析，提出了改进措施。     

The economics of inert anodes and wettable cathodes for aluminum reduction cells

Estimating the impact of inert-anode and wettable-cathode technologies on smelter costs must be speculative because no such technologies have yet been commercialized. Even so, some broad conclusions can be drawn about the economic merit of inert anodes in retrofit and greenfield smelter scenarios. Study suggests that retrofitting inert anodes to existing prebake cells generates insufficient economic benefit to justify this objective. Drained cathode cells offer potential for energy savings coupled with increased production, provided that the cell life is greater than three years. Unlocking the potential value of both inert anode and wettable cathode materials will require their use in vertical electrode configurations, where the impact on operating costs and, particularly, capital costs, is expected to be significant. To be economically and technically viable, vertical electrode cells will require wear rates of less than approximately 5 mm per year on the inert electrode surfaces, much less than has so far been reported. For more information, contact Jeff Keniry, Alumination Consulting Pty. Ltd., 2 Governors Drive, Mt. Macedon, VIC 3441, Australia; +61-3-5426-4124; fax +61-3-5426-4248; e-mail jkeniry@netcon.net.au.     

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。     

惰性电极大型铝电解槽设计实验

进行了具有金属陶瓷惰性阳极及TiB2隋性阴极的电解扩大实验研究.电解实验过程38h,电流强度150A,阳极未出现任何破损和变形.相关性能测试结果较理想,阳极腐蚀速率为23mm/a,电解所得阴极铝的纯度经测定达到97.3%.实验证明设计的3000A～6000A平行配置惰性阳极和TiB2惰性阴性新型铝电解槽是可行的.     

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。     

Heat balance simulation of drained aluminum reduction cell

1　INTRODUCTIONThecarbon linedbottomoftheexistingHall Heroult(H H)cellworksasthecathodeandalsoasacontainer ,inwhichthemoltenaluminumpadisaccu mulatedtoaheightofabout 18to 2 0cm .Themetalpadisbeneficialtothewettabilityofthecarboncath odeandthereductionofcontactresistancebetweenthecarboncathodeandaluminumliquid .However ,becausethemoltenaluminumpadwhichalsoservesasthecellcathodecanbecomeirregularandvariableinthicknessduetoelectromagneticeffectsandbathcir culation ,itisrequiredthattheanodec…     

铝电解槽热平衡控制技术的开发

在自动测温装置研制成功后 ,槽控机能够实时采集的电解生产过程参数 ,除了槽电压和系列电流外 ,还增加了电解质温度参数 ,为热平衡控制技术的开发提供了前提条件。本文从分析影响电解槽热平衡的因素入手 ,提出了开发热平衡控制技术的途径。     

110kA无隔板镁电解槽热平衡测试及分析

介绍了国内某厂对大型无隔板镁电解槽热平衡测试的情况,通过热平衡测试的结果分析,提出了改进措施。     

400kA电解槽热场平衡及分析

利用多点热流计(HFM-215)和烟尘平行采样仪(TH-880F)对正常运行的两台400kA电解槽进行了热平衡测试,结合电解槽能量平衡理论与相关热量计算方法,对电解槽能量平衡情况进行了计算和分析。结果表明:400kA电解槽的侧部槽壳熔体区温度在195.1℃～308.8℃之间,不存在温度过高的区域,说明电解槽的侧部炉帮形成较好;槽底温度在55.5℃～116℃之间,整体保温较好;电解槽热平衡部分多余热量的60%以上从电解槽上部随烟气或槽盖板处散出,使槽壳的散热压力降低,有利于形成较好的炉帮,有利于电解槽高效稳定运行。400kA电解槽由于可在工作电压较低(约为3.91V)的条件下运行,能量利用率较高,约为49.02%。     

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。