大型铝电解槽母线配置的数值仿真与优化

通过运用商业软件ANSYS与自编程序相结合的方法,建立铝电解槽母线配置的参数化仿真计算模型,并基于磁流体稳定性评估准则采用遗传算法研究500 kA铝电解槽的母线配置及其优化.研究结果表明,自适应优化后的母线在槽底为非对称强补偿母线配置方式,阴极母线电流的配置在大面A侧为6:4:2:0:5:7,在大面B侧为4:5:8:4:3,具有较好的物理场分布特征与磁流体稳定性,铝液中部垂直磁场极值为38.7Gs,铝液层的平均流速为0.148 m/s.通过运用现代遗传优化技术能够实现多物理场下的目标优化,实现对母线配置参数组合的自动优化选择以及多物理场的优化配置.     

铝电解槽槽膛内形在线显示仿真软件的研究与开发

利用Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统的优势，结合数学模型的研究与结果，对铝电解槽槽膛内形在线显示的可视化仿真软件进行了设计研究；并用ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋成功地开发出了一套具有良好的Ｗｉｎｄｏｗｓ用户界面风格的软件．该软件能根据用户要求同时在线解析和显示多个不同槽的槽膛内形及其特征值等；并附有在线帮助功能．经实验室初步模拟实验研究和现场实测数据对比表明，模型和软件均能较好地反映实际槽况，运行稳定可靠．是铝电解槽智能模糊控制系统的一个重要组成部分     

大型预焙电解槽节能降耗技术的应用

主要介绍电解铝企业利用电解槽停槽大修更新的契机,通过研究因电解槽阴极炭块自身及钢棒组装带来的电阻差异和阴极母线设计焊接安装带来的电阻差异,对其进行优化组合安装,对电解槽焙烧期间各部位阴阳极间连接电阻进行优化建模,实现大型预焙电解槽节能降耗关键技术的实践,从而提高电解槽焙烧质量、延长槽寿命。     

大型预焙电解槽节能降耗技术的应用

介绍了电解铝企业利用电解槽停槽大修更新的契机,通过研究因电解槽阴极炭块自身及钢棒组装带来的电阻差异和阴极母线设计焊接安装带来的电阻差异,对其进行优化组合安装,对电解槽焙烧期间各部位阴阳极间连接电阻进行优化建模,实现大型预焙电解槽节能降耗关键技术的实践,从而提高电解槽焙烧质量、延长槽寿命。     

160KA铝电解槽电、热解析及仿真试验

本文提出了一个铝电解槽阴极分区电、热解析模型及其仿真程序,并通过现场实测对该程序进行了初步验证.利用此程序对160kA中间下料、预焙槽的阴极部分进行了仿真试验.找出了能改善槽膛内形并能降低能耗的改良槽衬结构方案.此种仿真试验法能有效地提高铝电解槽设计的技术水平.     

预焙铝电解槽三维槽帮形状的模拟计算

应用APDL语言设计一种新型的三维槽帮形状计算算法,通过循环调用前处理、求解和后处理模块,自动调整三维槽帮表面节点坐标,实现铝电解槽三维槽帮形状的计算.选择成熟的180 kA铝电解槽作为研究算例,在有限元软件ANSYS的平台上建立四分之一槽电热模型,并引入热接触来描述熔体与槽帮、阳极和阴极等之间的对流传热,进行三维槽帮的数值仿真研究.采用这种三维计算方法可以更加真实的考虑铝电解槽的结构和工艺参数情况,电热耦合计算又将电场对热场的影响考虑在内,更加符合实际情况.研究结果表明:该算法得到的槽帮形状与实测结果基本一致,同时验证铝电解槽槽帮在小面厚度大于大面厚度,而在角部处槽帮最厚的规律.该方法可为新型铝电解槽设计提供技术支撑.     

浅谈420KA铝电解槽炉帮的形成与控制

铝电解槽炉帮的形成和形成后的稳定性,与该电解槽的分子比及其他技术条件的匹配密切相关,分子比是炉帮形成或形成后炉帮不稳定的一个重要因素,而NB间隔(加料间隔)、槽电压等技术参数,则通过电解槽中的氧化铝浓度和电解槽热收支等途径也对炉帮造成影响。为保证炉帮规整形成和炉帮形成后保持稳定,则需要通过分子比、槽电压、加工间隔等各项技术参数的匹配以及操作方面的相互配合来完成。     

铝电解槽槽帮结壳形状的计算机模拟

建立了计算铝电解槽槽帮结壳形状的物理模型和数学模型。通过将铝电解槽传热的二维问题转化为一维问题,对工业铝电解槽进行了模拟计算,研究了设计规整的铝电解槽槽帮结壳形状的基本方案。研究结果表明:影响铝电解槽槽帮结壳形状的主要因素是电解质温度和槽内衬热阻。因此,严格控制铝电解槽中电解质温度和减少槽内衬的热阻,对于获得良好的铝电解槽槽帮结壳至关重要。     

浅谈如何延长200kA预焙电解槽槽寿命

我们通过对一期200kA预焙槽停槽的实际情况分析,发现致使200kA电解槽破损到停槽的原因和影响电解槽槽寿命的因素,本文对如何延长电解槽槽寿命提出了几点建议,尽供参考,因为电解槽的槽寿命直接关系到企业的经济效益,关系到企业今后的发展道路,关系到企业的生死存亡。因此,提高电解槽的寿命是当前铝行业至关重要的课题。     

大型预焙阳极铝电解槽内衬结构优化

以电解槽内衬结构设计优化为突破口,开发一种新型曲面阴极结构电解槽,通过多物理场有限元数值仿真,研究新型结构槽的热平衡、物理场分布特征及在低极距下高效运行的稳定性.试验结果表明,新型结构槽能在保持高电流效率的前提下在低电压稳定运行,吨铝直流电耗为12 331 kW·h,并可有效延长电解槽使用寿命.     

铝电解槽短路母线的电-热特性耦合模拟

以某厂114 kA预焙阳极铝电解槽为研究对象,以ANSYS为计算平台,对阴极短路母线电热平衡时的电-热特性进行模拟计算。通过现场测试和数值模拟相结合的方法,导出母线表面换热系数修正公式,研究母线电流、换热系数以及环境温度对母线电热平衡时最高温度与电压降的影响。研究结果表明:随着母线电流的增大和换热系数的减小,母线温度和电压降均明显增大,而环境温度的影响较小。研究结果可为母线熔断过程分析提供理论依据。     

铝电解槽不同母线配置方案的磁场分析

本文计算了铝电解槽的三种母线配置方案的槽内磁场分布,分析了它们的特点和各类母线对磁场的影响,由此可以选出大型铝电解槽母线配置的最佳方案.     

遗传优化BP神经网络在槽况预测中的应用

针对目前国内对铝电解槽槽况诊断存在的的难度大、效率低等问题,设计了一种以槽电压信号为特征向量的诊断样本和BP神经网络模型.利用BP神经网络的自学习能力,对铝电解槽的槽况进行分析预测.同时本文利用遗传算法的最优搜索能力对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化.通过MATLAB对状态预测算法进行编程.结果显示,对铝电解槽槽况的判断基本正确.     

计算机仿真技术在铝电解槽中的应用实践

通过降低电解槽水平电流可实现铝电解槽节能降耗,利用计算机仿真技术对铝电解槽阴极电流均流技术的研究,通过调整阴极钢棒尺寸和电阻从而降低电解槽水平电流,实现降低电解槽能耗的技术实践。     

浅谈如何延长200kA预焙电锯槽槽寿命

我们通过对一期200kA预焙槽停槽的实际情况分析，发现致使200kA电解檀破损副停擂的原因和影响电解槽槽寿命的因素，本文对如何延长电解槽措寿命提出了几点建议，尽供参考，因为电解槽的槽寿命直接关系到企业的经济效益，关系到企业今后的发展道路，关系到企业的生死存亡。因此，提高电解措的寿命是当前铝行业至关重要的课题。     

槽型紫外铜离子激光器最佳截面尺寸的探讨

本文报道了“槽型紫外铜离子激光器最佳截面尺寸”的研究结果.通过对中空阴极放电长度为0.6米、槽截面为1×3、1.5×4.5、2×6、3×6和3×9毫米等五种尺寸的研究表明:1.5×4.5毫米具有最佳的激光输出和稳定性.因此,作者认为中空阴极槽截面1.5×4.5毫米是最佳的截面尺寸.     

铝电解槽石墨化阴极和槽壳的变形

通过实验室和工业电解槽系统研究了铝电解槽阴极和槽壳的变形,从中获取钠膨胀系数并用于工业阴极和槽壳的应力场的模拟分析,在考虑温度梯度热应力和钠膨胀化学应力共同作用条件下,获得了工业槽焙烧、启动后槽壳的变形位移数值.用机械式位移计对350 kA石墨化阴极工业电解槽变形进行了长达360 d的现场测试和监测,模拟值与实测值吻合.     

基于ABAQUS的电解槽温度应力快速分析

 针对电解槽在运行过程中常出现的因温度应力引起的裂缝问题,使用Visual Basic 编写了电解槽三维温度场及温度应力问题的有限元分析前处理程序,形成操作界面,仅需输入少量参数就能快速生成分析不同尺寸、不同材料、不同气候、不同液面高度下电解槽温度场及温度应力问题的模型输入文件,再用ABAQUS 有限元软件对模型进行分析。该程序操作简单,工作量少,适合于进行批量尺寸、批量工况下的电解槽应力分布的快速分析,通过温度场与温度应力的分布规律,分析影响其变化的主要因素,可为电解槽的设计和延长使用寿命提供理论指导。     

300;400kA大型铝电解槽铝液的波动状态

采用铁棒溶蚀法在工况条件下分别对300 kA和400 kA系列电流阴极炭块普通组合、高低组合以及端头槽和非端头的6台电解槽的铝液流场进行了工业测试.根据铁棒出现的正常溶蚀、"细腰"特征、溶蚀面扭转、溶蚀坑较多等现象详细地分析了槽内铝液的水平运动状态及垂直方向上的局部运动特征,并对不同结构电解槽的流速场进行了比较,沿槽大面方向,400 kA阴极炭块普通组合槽呈现大—小—小—大4个漩涡,阴极炭块高低组合槽呈现大小均匀的2个漩涡,而300 kA电解槽则呈现大小均匀的5个漩涡.     

大电流母线桥三维涡流场的有限元分析

应用大型有限元分析软件ANSYS,采用棱边有限元方法,对大电流母线桥进行了三维涡流场的计算,得到了磁感应强度和电磁力的大小及其在母线桥中的分布规律;通过与母线桥正常运行时的实测数据对比,验证了计算模型的有效性和计算结果的可靠性,并在此基础上研究了不同工作电流、母线相间距离对磁感应强度和电磁力的影响．仿真结果表明：磁感应强度和电磁力随着工作电流的增大而增大;减小母线相间距离使得各相母线间的电磁力增大,而箱体上的电磁力减小．