铝电解槽钢棒加高型阴极对铝液中水平电流的优化

作     者：杨帅 李劼 徐宇杰 张红亮 张翮辉 邹忠 赖延清 

作者机构：中南大学冶金科学与工程学院长沙410083 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2012年第22卷第10期

页      面：2951-2959页

核心收录：

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：国家自然科学基金青年基金资助项目(51104187) 教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20100162120008) 

主　　题：铝电解 阴极压降 加高钢棒 水平电流 

摘      要：为减小传统铝电解槽内铝液中存在的较大水平电流,提出一种阴极钢棒加高型阴极。采用含电接触的有限元模型计算钢棒加高型阴极结构的电场,考察此种阴极对于铝液中水平电流的优化作用。计算结果表明:选择合适的加高位置及加高高度可使铝液中X向水平电流密度的最大值和平均值有效减小,并且可以优化X向水平电流密度的分布,而对于减小Z向水平电流密度的最大值也有一定作用。以300 kA铝电解槽的阴极为例,在距阴极炭块边缘800 mm处钢棒上加高70 mm至90 mm时为最佳加高设计;同时钢棒加高型阴极结构的电压降小于传统结构的,铝液中的等势线分布更平缓。