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强度变化对电解槽热平衡的影响计算.pdf

2000年第12期 轻 金 属 铝电解槽电压电流强度变化 对电解槽热平衡的影响计算 梁芳慧,冯乃祥,孙阳 (东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110006) 摘要:在招电解柑的越定生产中,楷电压和电流保特不变时,电解柑处于热平街状态。但当电解精电压或电流发生变 化时,电解柑体系内产生的总热圣发生变化。电解措原来的热平衡状态就会遭到破坏。本文通过计葬研究160kA大 型预烙电解楷电压和电流的变化对电解柑热平衡及其他状态的影响。 关往词:电解柑;有限单元法;热平衡 中图分类号:TF801.3 文献标识码:A 文章编号:1002一1752(2000)12一0033一04 ANUMERICALCALCULATIONOFTHEEFFECTOFTHE VOLTAGEANDTHECURRENTCHANGEON THETHERMAL BALANCEIN A ALUMINUM REDUCTION CELL LIANGFanghuiFENGNaixiangSUNYang (NortheastUniversity,Shenyang,110006,China) Abstract:Inthecourseofthealuminumreductioncellproducting,iftheoperatingvoltageandcurrentarestability,thethermalfieldofaluminumreduc- tioncellwillbestability.Whenthevoltageandcurrentarechanged,thetotalquantityofheatproducedinthecellwillchange,andthefhermalbalance inthecellwillbebroken.Inthispaper,onthebasisofthiscalculation,theeffectofthevoltageandthecurrentchangeonthethermalbalanceandother statesinthe160kAlargeprebakeanodealuminumreductioncellwasstudied Keywords:aluminumreductioncell,thefiniteelementmethod,thermalbalance 在铝电解槽的稳定生产中,槽电压和电流保持 表1 电解棺主典结构及技术参数 不变时,电解槽处于热平衡状态,即供入电解槽体系 槽 底 结 构 侧 部 结 构 工艺技术参数 硅酸钙板 0.065m 侧部耐火砖厚 0.065m 电流 160kA 中的能量等于反应过程所消耗的能量加上从该体系 载化侣粉 0.025m 侧部碳块厚度 0.060m 枪工作电压 4.03V 损失的热量。但是,当电解槽电压或电流发生变化 保温砖 0.130m 阳极到侧壁距离0.525m阳极电流密度0.7215A/cm2 耐火砖 0.130m 描脸深度 0.460二 进电方式 两端进电 时,由于电解槽体系内产生的总热量发生变化,电解 阴极碳块 0.450m 分子比 2.6 槽原来的热平衡状态就会遭到破坏(1)0 当其他条件不变时,槽电压的升高会使电解槽 体系中总热量增加。如果槽电压的升高幅度保持长 2 计算原理和方法 时间不变,铝电解槽将通过对环境散热量

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