铝电解阳极气泡动力学及分布特性的低温电解实验研究

以河南某厂300 k A铝电解槽为原型,基于相似原理,按与原型1:4的几何比例设计和搭建大尺度低温电解实验平台,探讨和分析阳极底掌气泡的成核、长大、聚并、破碎及分离等动力学行为及分布特性规律。结果表明:阳极底掌成核点处首先主要产生尺寸极小且分布比较均匀的气泡,然后这些气泡在扩散和传质引起的生长及碰撞和"吞噬"引起的聚并过程中不断长大,最后在阳极底掌边缘发生一定的分离与破碎过程,同时还伴随着较强烈的液体局部循环扰动。阳极底掌气泡层内气泡的尺寸分布范围比较宽且形状差异较大,数量比较少的大尺寸及中等尺寸气泡的周围存在着数量比较多的小尺寸气泡。改变电流密度和阳极倾斜角均对上述气泡的相关动力学行为和尺寸分布特性有着重要的影响。