10kA底部阴极稀土熔盐电解槽流场的模拟

针对当前上插阴、阳极结构稀土熔盐电解槽存在的一些弊端,设计了10kA底部阴极电解槽,并用商业CFD软件FLUENT对该槽型中的流场进行了数值模拟,得到三种极距下电解质和阳极气体的速度分布,发现该槽型的设计是合理的.     

10kA底部阴极稀土熔盐电解槽电场的模拟

针对当前上插阴、阳极结构稀土熔盐电解槽存在的一些弊端,设计了10kA底部阴极电解槽,并用有限元ANSYS软件对该槽型中的电场进行了数值模拟,得到三种极距下电场的电位及电场强度分布,发现该槽型的设计是合理的.     

10kA氟化物体系稀土熔盐电解槽热平衡测试研究

介绍了10kA稀土氟化物体系熔盐电解槽热平衡测试的目的、方法、注意事项，并对测试结果进行了综合分析。研究表明减少辐射散热是提高电解槽电能利用率的重要途径之一。     

全封闭底部液态阴极结构稀土电解槽的模拟与设计

利用ANSYS10.0软件对20kA底部液态阴极结构的电解槽进行温度场、电场的模拟计算,并结合计算结果设计出一种极距为10cm、半径为92cm的20kA全封闭底部液态阴极结构电解槽。该电解槽采用阳极切分方式来减轻阳极质量,且不会对电解槽的电场造成影响,同时设计钢爪+石墨的阳极固定方式,以降低阳极残极消耗。槽盖的设计可提高电解槽的电流效率,降低能耗;N2进气口的设计可防止石墨阳极侧面被氧化消耗。     

6 kA方型稀土电解槽电场的研究

研究了阴极阳极变化对于6 kA方型稀土电解槽电场的影响,并在此基础上分析阴极半径的范围,为电解槽设计改造提供了参考依据。     

60kA底部阴极稀土电解槽极距的模拟优化

以60kA底部阴极稀土电解槽为模型,利用CFD软件模拟极距分别为80、90、100、110和120mm时,阳极表面气体的运动速度和阴阳极之间气体的分布,并对模拟结果进行分析。结果表明,最佳极距为110mm。     

10kA底部阴极结构电解槽热平衡分析

对10kA底部阴极结构电解槽在不同极距、不同阴极半径条件下的热平衡进行计算,并对计算结果进行分析。结果表明,极距与阴极半径对电能利用效率有较大影响。这对电解槽槽型改进及提高电解槽电能利用率提供有力的参考依据。     

330 kA柱形凸起斜面阴极铝电解槽的应用

介绍了柱形凸起斜面阴极铝电解槽的节能原理及工业化应用中遇到的电解槽热平衡和焙烧问题。通过电解槽内外保温改造,减少了电解槽的散热量;通过结合使用全焦粒焙烧和双介质焙烧,解决了焙烧中遇到的问题。改进后的柱形凸起斜面阴极铝电解槽顺利投入生产。     

大型稀土熔盐电解槽

大型稀土熔盐电解槽目前国内外采用熔盐电解法生产混合和单一稀土金属。可分为两种电解质体系，一是稀土氯化物电解质（即ＲＥＣｌ－ＫＣｌ），二是稀土氧化物电解质（即ＲＥＯ－ＲＥＦ３）。前者为二元电解质，后者为三元电解质（增加ＢａＦ２或ＬｉＦ）。这些电解质体系...     

500kA铝电解槽阴极破损分析及对策

某电解铝厂500 kA铝电解槽由于电磁场、热平衡设计不合理,工艺运行参数不匹配,电解槽早期破损严重,给电解槽长寿命、高效率运行带来巨大的风险。本文通过对电解槽进行解剖,深入分析电解槽阴极炭块破损机理,可知电解槽早期破损主要分为槽壳变形、阴极炭块破损、侧部破损等几大类。为了解决阴极破损问题,在不改变阴极母线结构的前提下对电解槽内衬、工艺技术参数等方面进行深度优化,最终有效解决了电解槽早期破损的问题,实现了延长电解槽寿命的目的。     

10kA稀土电解炉钨阴极堆焊技术研究

针对10kA稀土电解炉上插钨阴极腐蚀消耗严重无法焊接再利用行业技术难题。探索特殊的补焊工艺和参数,解决堆焊处熔接效果不理想,在热应力作用下熔接面易产生裂纹,导电性能差,通过大电流易发红,强度低容易断裂,焊接部位在低于1000℃条件下即出现熔化现象,加速腐蚀,溶体掉进炉内影响金属质量等技术难题,实现10kA稀土电解炉钨阴极焊接再利用。     

稀土熔盐电解槽的电压平衡计算

通过对稀土熔盐电解槽的各部分电压降的详细计算,针对计算现场生产运行电解槽,利用数字电压表对电解槽的结构电压进行测量,结果与计算结果一致,该电压降的计算方法可用新槽的设计计算;通过分析氟盐体系氧化物熔盐电解制取金属钕的3kA电解槽的电压平衡关系,提出了提高电压效率,降低电能消耗的措施,为大型稀土电解槽的开发提供参考。     

稀土电解槽电极的优化模拟

利用流体软件FLUENT,建立了稀土电解槽的阳极气泡及熔体整体流场数学模型。对电解槽的电极插入不同深度的流场进行了数值模拟,得出了电解槽的熔体整体流场分布图及在不同位置气体浓度分布曲线图。     

稀土电解槽电解效率优化数值模拟

建立了考虑阳极表面气体存在的稀土电解槽流场—电场双向耦合模型,根据阳极气体作用下的电场分布情况来调节阳极下半部倾角,从而使电场分布相对平衡。结果表明,电场受阳极气体影响呈斜型分布,调节阳极下半部倾角为3°~6°,阳极下端电压降主要区域向坩埚一侧偏移,当倾角达到5°时,槽体内部电场分布相对均匀,有效改善了电解效率。     

稀土氧化物电解槽内阴极产生金属钕的研究

钕氧化物电解槽内金属钕在电解质中的下沉情况属于典型的两相流动。因此,采用多相流范畴的混合物模型,着重研究随着槽底部钕液面上升而发生的金属钕的扩散情况。模拟过程中没加入电磁场,在电解槽的优化设计过程中,母线和电极产生的磁场可以在一定程度上抑制钕的扩散。研究槽内单纯的流体流动,对母线和电极的排列方式可以提供一定的理论依据。以3 kA钕电解槽为模型,模拟计算了电解槽正常工作情况下,阴极表面产生的金属钕在电解槽内的分布情况,并对得到结果进行了分析。     

稀土金属电解虹吸出炉技术研究

以钛、铌管等为材质,制得相应规格的虹吸管,采用升降平台设计和虹吸管冷端加装辅助加热装置,通过对3kA和10kA氟化体系稀土电解槽虹吸出炉的试验研究,着重探讨了金属材质种类、吸出高度与压力、吸出管水平长度与形状等对稀土金属虹吸出炉的影响.结果表明,钛质虹吸管材料具有较好的性能价格比,虹吸管顶部的最佳长度为25cm～30cm,最优的管形为直线小圆角形状;金属液实际吸出高度为理论值的0.80～0.83倍.该技术不仅实现了稀土金属电解作业的连续化、机械化,而且大幅减轻出炉劳动强度、提高产品质量,已实际应用于10kA级以上大型稀土电解槽的生产.