铝电解预焙阳极组电-热场仿真及钢爪优化研究

本文针对某铝厂200kA电解槽存在阳极钢爪压降偏高、电流分布不均等问题,运用大型有限元软件ANSYS建立阳极组电-热耦合计算模型,对仿真结果进行分析,研究了钢爪外部结构及内部结构对钢爪压降、阳极组压降以及电流分布均匀性的影响;对钢爪外部结构进行优化,得出钢爪横梁的最优尺寸为高度H=140mm、厚度D=130mm,对于高度550mm的新极,采用该尺寸钢爪横梁比原始钢爪降低阳极电压约9.9mV;通过对钢爪内部结构进行优化,得出新型钢爪,新型钢爪相较于原始钢爪,爪头电流分布不均由11.9%变为基本一致。