基于ANSYS的鋁電解槽電場分布計算與電極結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、鋁電解槽是鋁電解生產(chǎn)的核心設(shè)備,其內(nèi)部電場、磁場及流場等物理場的分布對鋁電解槽的電流效率、直流電耗、槽壽命等主要技術(shù)經(jīng)濟指標有重要影響。而電場又是電解槽運行的能量基礎(chǔ),是其它各物理場形成的根源。因此,對電場的研究十分重要。但在實際生產(chǎn)中,電場分布很難直接測量,所以鋁電解槽電場分布的計算機仿真研究對電解槽設(shè)計和鋁電解生產(chǎn)具有重要意義。
　　 針對鋁電解生產(chǎn)中直流電耗高的問題,研究設(shè)計了可實現(xiàn)低極距運行的新型電極結(jié)構(gòu)鋁電解槽,對電解

2、槽電極結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。并利用有限元分析軟件ANSYS,對普通槽及新型電極結(jié)構(gòu)鋁電解槽的電場分布進行了對比計算和研究,驗證其可行性及優(yōu)越性。
　　 主要研究工作包括:
　　 (1)從鋁電解槽實際情況出發(fā),應(yīng)用電場基本定律,推導(dǎo)出鋁電解槽電場的數(shù)學(xué)模型,利用ANSYS有限元分析軟件建立了鋁電解槽三維電場的有限元模型,對其電場進行了仿真,計算了鋁電解槽導(dǎo)電各部分的電場分布,研究了分布規(guī)律。
　　 (2)以減小鋁液中的水