400 kA铝电解槽异形阴极炭块对阴极电压降的影响

作     者：邢涛 邓胜祥 XING Tao;DENG Shengxiang

作者机构：上海工程技术大学机械与汽车工程学院能源与动力工程系上海201620 上海工程技术大学新能源与节能新技术研究所上海201620 

出 版 物：《有色金属（冶炼部分）》 (Nonferrous Metals（Extractive Metallurgy))

年 卷 期：2024年第3期

页      面：83-89,114页

学科分类：080603[工学-有色金属冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：上海市Ⅲ类高峰学科—材料科学与工程(高能束智能加工与绿色制造)。 

主　　题：铝电解槽 阴极炭块 数值模拟 阴极电压 电场测试 

摘      要：传统阴极炭块顶部是平坦的,阴极铝液流动时几乎没有阻力。使用表面凸起的阴极炭块进行研究,目的是增加铝电解槽中铝液流动的阻力,起到减波和减少铝液流动速度的作用,以此降低水平电流密度、阴极电压和铝液流速,保障铝电解槽生产安全稳定。通过COMSOL软件进行模拟,发现随着阴极炭块表面凸起块数的增加,阴极压降和水平电流密度均呈下降趋势,其中阴极压降最大降幅为39.8 mV,水平电流密度最大降幅为2087 A m^(2),并对某铝厂400 kA铝电解槽使用异形阴极炭块后进行测试,测试结果与模拟结果一致。