不同保温层厚度下稀土电解槽电热场分析

目前，稀土熔盐电解法是制取稀土金属的主要工业生产方法之一，其中电解槽保温层是影响电解温度的重要条件之一。以赣州某企业8 kA稀土电解槽为研究对象，利用COMSOL软件进行模拟仿真，研究电解槽保温层厚度不同的情况下电解槽的温度场和电场参数，得到不同保温层厚度下电解槽温度场与电场的分布情况。结果表明：电解槽在电解过程中保温层壁面的温度差要远大于石墨坩埚壁面温度差，表明保温层在电解槽电解过程中起着主要的保温作用；随着保温层厚度的增大，电解区域的温度逐渐增加，温度梯度逐渐减小，温度场分布更均匀；电解槽的阴极表面电流密度先增大后减小，在保温层厚度为78 mm时，阴极表面电流密度达到最大值，即3.568×10⁴ A/m²,阴极表面电流密度越大则电解槽电解效率越高。结合电场和温度场分布结果得出，当电解槽保温层的厚度为78 mm时，电解槽的电解效率最高。