基于槽电阻的稀土熔盐电解过程氧化物浓度预测研究

氧化物浓度是稀土熔盐电解的一个重要参数,直接影响电解的效率和产品质量。本文提出一种稀土熔盐电解过程中氧化物浓度的软测量方法,基于槽电阻与氧化稀土浓度间的关系曲线,通过跟踪槽电阻变化间接测量氧化物的浓度。对电解槽内电阻进行采样,根据不同时刻的槽电阻、槽电阻斜率、槽电阻累积斜率以及是否添加物料,构建基于BP神经网络的槽电阻预测模型,进而对稀土熔盐电解过程中氧化物浓度做出预测。仿真结果表明,使用BP神经网络可以对槽电阻进行有效预测,实时获得氧化稀土浓度状态。研究结果可为实现稀土熔盐电解智能化升级改造提供一定的理论依据。

大尺寸阴极稀土电解槽的电场模拟计算

稀土氟化物熔盐电解技术从20世纪80年代开始逐步工业化应用,经过几十年的发展,单槽规模从3 kA级逐步发展到目前的8 kA甚至15 kA级,电流效率也从原来的不足70%提高到接近80%。但是稀土熔盐电解操作的机械化、自动化水平没有大的提高。为了探索大型电解槽自动出金属的实施途径,包头瑞鑫稀土金属材料有限公司设计运行了10 kA级单阴极圆形电解槽。该电解槽首次选用了Ф120 mm大尺寸钨阴极,经过运行得到的各项工艺技术指标良好。本文针对此电解槽,在初步设计方案基础上利用MATLAB软件编制的稀土电解槽电场数值模型,模拟计算了电解槽炉膛内导电区域的三维电场分布。通过计算结果,分析了电解槽炉膛内各部位的电位关系,为下一步稀土电解槽的技术改进和工艺研究提供理论参考和帮助。