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160kA预焙铝电解槽在低分子比和低温条件下的三维电热场 被引量：9
1
作者 李劼 邓星球 +2 位作者 赖延清 刘凤琴 刘业翔 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期875-879,共5页
利用有限元分析软件ANSYS建立了160kA铝电解槽1/4整槽的三维实体模型和有限元模型。在假定的合适边界条件下,对比分析了电解槽在转变为低分子比、低温条件下前、后的三维电热场分布情况。仿真结果表明:当电解槽转变为低分子比、低温条件... 利用有限元分析软件ANSYS建立了160kA铝电解槽1/4整槽的三维实体模型和有限元模型。在假定的合适边界条件下,对比分析了电解槽在转变为低分子比、低温条件下前、后的三维电热场分布情况。仿真结果表明:当电解槽转变为低分子比、低温条件后,伸腿增长,结壳增厚,槽底更冷;电解质初晶等温线在底部耐火砖中的位置由中部上移,靠近阴极炭块底部,在端部阴极炭块内水平方向等温线倾斜较大;当降低电解质分子比和电解温度时,增强端部2个炭块高度方向上导热性能,并进行相应的电解工艺和电解槽结构的改进,才有利于提高电流效率。 展开更多
关键词 铝电解槽 低分子比 电热场 有限元 ANSYS软件
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350kA预焙阳极铝电解槽磁场分布研究 被引量：8
2
作者 刘杰 李劼 +3 位作者 赖延清 刘伟 王志刚 伍玉云 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期71-75,共5页
使用有限元法建立了铝电解槽三维静电磁场耦合计算模型。该模型考虑了槽内导体、母线系统、铁磁材料及空气漏磁等因素对磁场解析的影响;采用六面体单元对模型进行网格划分;先求解得到电场结果,再在该结果基础上采用常规标量法(GSP)分三... 使用有限元法建立了铝电解槽三维静电磁场耦合计算模型。该模型考虑了槽内导体、母线系统、铁磁材料及空气漏磁等因素对磁场解析的影响;采用六面体单元对模型进行网格划分;先求解得到电场结果,再在该结果基础上采用常规标量法(GSP)分三步对磁场进行求解。以350 kA预焙阳极铝电解槽为例,分别计算了同厂房中不同相邻槽数和不同的相邻厂房对磁场的影响情况,发现上下游各选用3台相邻槽和两侧都有相邻厂房的设计较为合理,并用在此条件下建立的模型计算并优化了该电解槽系列的电磁场分布情况,得出垂直磁场范围在-2.87×10-3T至2.15×10-3T之间,并与工厂实际测量得到的结果进行对比,数值接近,证明了模型和结果的合理性。 展开更多
关键词 铝电解槽 电磁场 有限元法
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导流式铝电解槽电热平衡计算建模与应用 被引量：4
3
作者 周乃君 童道辉 +1 位作者 张家奇 王瑞雪 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3888-3893,共6页
采用经验公式与数值计算相结合的方法建立导流槽电平衡及能量平衡计算模型,针对1台114.5 kA系列槽进行计算,得到槽体电热场的分布和槽膛内形的相关信息。研究结果表明:在设定的工艺条件下,导流槽的槽极距可降至2.75 cm,体系电压可降至3.... 采用经验公式与数值计算相结合的方法建立导流槽电平衡及能量平衡计算模型,针对1台114.5 kA系列槽进行计算,得到槽体电热场的分布和槽膛内形的相关信息。研究结果表明:在设定的工艺条件下,导流槽的槽极距可降至2.75 cm,体系电压可降至3.312 V,铝电解能量利用率提高到53.63%,体现了导流槽的极大节能潜力。在计算工况下,导流槽也能获得形状规整的槽帮,稳态时槽帮厚度可达12 cm左右。该计算模型和计算结果可为导流槽的设计提供参考。 展开更多
关键词 导流槽 电热平衡 仿真建模 有限元分析
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反应塔炉壁三维温度场及内壁挂渣数模仿真研究 被引量：2
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作者 邹小平 童长仁 王海北 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2008年第1期2-6,共5页
针对铜闪速熔炼过程中反应塔内壁挂渣问题,基于传热学理论和塔壁挂渣消长过程机理,采用有限差分法,研究建立了三维圆柱坐标下的反应塔炉壁温度场及内壁挂渣数学模型和仿真系统。并对反应塔水套间距及烟气温度对炉壁温度场和内壁挂渣的... 针对铜闪速熔炼过程中反应塔内壁挂渣问题,基于传热学理论和塔壁挂渣消长过程机理,采用有限差分法,研究建立了三维圆柱坐标下的反应塔炉壁温度场及内壁挂渣数学模型和仿真系统。并对反应塔水套间距及烟气温度对炉壁温度场和内壁挂渣的影响进行了仿真研究,仿真结果与现场实际情况基本吻合。该系统对于炉体冷却元件配置设计以及生产过程工艺参数优化控制具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 铜闪速熔炼 反应塔 温度场 挂渣 数模仿真
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焙烧过程中阴极类型对阴极热场分布的影响 被引量：3
5
作者 刘海石 李劼 +2 位作者 李翠梅 张钦菘 刘伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期36-40,共5页
以有限元分析软件ANSYS为平台,建立了160 kA铝电解槽焦粒焙烧时的三维1/4整槽模型;对3种典型阴极炭块(半石墨质、半石墨化和石墨化)在给定焙烧条件下的热场分布进行了仿真研究。结果表明:由于这3种炭块的电导率和导热系数依次增大,因此... 以有限元分析软件ANSYS为平台,建立了160 kA铝电解槽焦粒焙烧时的三维1/4整槽模型;对3种典型阴极炭块(半石墨质、半石墨化和石墨化)在给定焙烧条件下的热场分布进行了仿真研究。结果表明:由于这3种炭块的电导率和导热系数依次增大,因此,在相同的焙烧条件下达到焙烧终点(阴极最高温度为1 030℃)时,阴极的温度分布依次变均匀;半石墨化和石墨化阴极与半石墨质阴极相比,其最大温差分别降低了133℃和232℃;阴极表面平均温度分别提高了34℃和57℃;周边糊的平均温度分别提高了77℃和126℃;900℃以上温度所占面积则从52.4%分别提高到63.0%和70.5%;达到相同终点的焙烧时间从96 h分别增加到132 h和205 h。当焦粒层厚度从20 mm增加到30 mm时,石墨化炭块的焙烧时间从205 h缩短到90 h,虽然焙烧效果有所下降,但仍然显著优于其他2种炭块在焦粒层厚度为20 mm时的焙烧效果。 展开更多
关键词 铝电解槽 焦粒焙烧 ANSYS软件 热场 有限元仿真
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