铝电解槽异型阴极钢棒的对比仿真研究

减小铝液中水平电流是实现铝电解槽节能降耗的重要手段之一。本文针对当前出现的五种有代表性的异型阴极钢棒,在有限元商业软件ANSYS平台上分别建立其相应的三维电热场耦合切片计算模型,在兼顾槽底压降变化等因素的情况下,分析和对比了这些钢棒在减小铝液中水平电流方面的效果。结果表明:相比于传统阴极钢棒,五种异型阴极钢棒都能不同程度地减小铝液中的水平电流,但除方案二的阴极钢棒外,都在一定程度上增大了阴极压降;同时阴极炭块和钢棒的电流密度也都有所改变。

240 kA铝电解槽新型节能阴极内衬结构的研究与应用

某公司采用的铝电解槽在低电压生产工艺下存在角部伸腿肥大、电解质水平偏低、换极后电压摆动偏多等问题,利用电解槽大修机会,通过选用异型阴极钢棒、高石墨冷捣糊,改进人造伸腿,采用磷生铁浇铸阴极钢棒炭块组装技术和新型内保温材料,对电解槽阴极内衬结构进行优化改进。改进后,新型节能阴极内衬结构电解槽炉底压降降低了39 mV,铝液电解直流电耗降低了249 kW h/t-Al,保温效果和节能效果显著提高,确保了铝电解槽在低电压生产工艺下的能量平衡和长期稳定运行。