不同槽况下160kA铝电解槽阳极电流的频谱分析

以采集的160kA铝电解槽阳极的电流信号为基础,利用Yule-Walker方法的功率谱估计对其进行分析,提取不同槽况的频谱特征,并将分析结果与HHT(Hilbert-Huang transform)的边际谱分析结果进行对比。结果表明:基于Yule-Walker方法的功率谱估计分析结果能较好地区分正常糟、冷槽及阴极破损槽,并得到正常糟、冷槽及阴极破损槽功率谱曲线主谱峰的频率范围分别为0.003～0.018、0.023～0.027、0.027～0.031Hz;对于不同槽况下的阳极电流信号,HHT的边际谱的主谱峰与Yule-Walker方法的功率谱曲线的主谱峰位置一致,表明功率谱估计分析结果的可靠性。

铝电解槽内铝液扩散传质过程的数值模拟

结合多相流以及湍流传质等相关理论,充分考虑湍流以及浓度边界层对传质过程的影响,引入双方程湍流传质模型封闭湍流扩散系数,建立了较为完善的铝电解槽内铝液扩散传质模型。对350kA系列槽不同磁场工况下的铝液浓度场进行数值模拟,计算结果表明:铝浓度在边界层内迅速降低,湍流区内铝浓度变化不大,在反应区内铝被阳极气体氧化,浓度显著下降;;电磁力和气泡作用力共同影响铝液扩散过程,但扩散速率主要取决于电磁力。极距间铝液浓度分布模拟结果与测试结果较为吻合,模拟电流效率损失情况与现场基本一致。因此本模型具有一定可靠性和实用性,能够为节能优化提供理论依据。