稀土金属电解槽阳极消耗对电场的影响

论文摘要

电解过程中阳极的消耗会使电极尺寸和形状发生变化,进而对电场分布产生影响。利用有限元分析软件ANSYS建立了传统6 kA上插阴阳极式稀土电解槽的3D模型,分别研究了电解过程中阳极呈均匀消耗和非均匀消耗两种形态对电场分布的影响。结果表明,随着阳极炭块消耗量的增加,电极下方电压等势线分布呈现下移趋势,且电场强度不断增加;阳极非均匀消耗时槽电压要比均匀消耗高出130 mV左右,非均匀消耗电场强度比均匀消耗电场强度的增加量呈先增加后减小趋势,在阳极消耗26 mm时增加量达到最大值,为10.45 V·m-1。根据电场仿真的结果,在阳极消耗达到50 mm时进行阳极的更换较为合理,并建议在该电解条件下使阳极保持均匀消耗更有利于电解槽的稳定性。

论文目录

• 1 电解槽物理场仿真研究进展
• 2 稀土电解槽仿真设计
•   2.1 稀土电解槽基本结构
•   2.2 物性参数
•   2.3 稀土电解槽电场计算数学模型
•   2.4 有限元分析模型
• 3 结果和讨论
•   3.1 阳极消耗后的结构形态
•   3.2 阳极均匀消耗对电场分布的影响
•   3.3 阳极非均匀消耗对电场分布的影响
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吕晓军,张恒星,刘颂,曾小鹏

关键词: 电解槽,阳极,电场,有限元,稀土

来源: 中国稀土学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 冶金工业

单位: 中南大学冶金与环境学院

基金: 国家自然科学基金项目(51674302)资助

分类号: TF845

页码: 481-490

总页数: 10

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