大型預焙鋁電解槽電磁場設計與優(yōu)化研究.pdf

1、本文對大型預焙鋁電解槽電磁場設計與優(yōu)化進行了研究。主要內容及成果如下： (1)以350kA預焙鋁電解槽系列為對象，綜合考慮槽內導體、母線系統(tǒng)、鐵磁材料、空氣漏磁、爐幫、相鄰槽和相鄰廠房等因素，運用有限元軟件ANSYS建立了三維穩(wěn)態(tài)磁場計算模型，采用國內某鋁廠電解槽實測電流為載荷計算得到磁場分布，與該槽實測磁場對比，數(shù)值非常接近。與其他研究者所建立的模型相比，本文建立的磁場計算模型無論是計算的準確性還是研究的全面性均明顯提高。運用

2、該模型在理想情況下對該系列電解槽的磁場設計進行了分析和優(yōu)化。 (2)建立了350kA預焙鋁電解槽系列母線電場分析模型，對母線系統(tǒng)各組成部分在母線電阻平衡中的作用進行了研究。其中提出了陰極軟母線的電阻配置計算方法，該方法可以有效指導陰極母線電阻網絡的局部設計。同時，研究了當前所采用的橫梁母線結構所帶來的問題，并作了相關的優(yōu)化。所建立的電場分析模型能夠排除其他因素的干擾準確反應母線的電阻配置情況，為電解槽母線系統(tǒng)電阻的設計、測試和優(yōu)

3、化提供了新的參考。 (3)延用350kA電解槽的磁場計算方法，開發(fā)了超大型預焙鋁電解槽的仿真模型。從磁場設計的角度，分解研究了鋁電解槽各部分所產生的磁場以及它們對鋁電解槽磁場的作用，包括槽內導體及槽殼部分、端部回流母線、槽底回流母線、陽極立柱母線和橫梁母線等。運用這些磁場分布特點，對超大型預焙槽進行了初步磁場設計，得到了一些可參考的磁場配置方案，并對其磁場的穩(wěn)定性與可行性進行了初步探討。同時，總結出一套較為有效的磁場設計方法，該