【英文题名】
Simulation and Optimization on the Iron-Carbon Contact Voltage Drop of Anode in Aluminum Reduction Cell
【作者】
脱鹏 ;
【导师】
李贺松 ;
【学位授予单位】
中南大学 ;
【学科专业名称】
热能工程
【学位年度】
2011
【论文级别】
硕士
【网络出版投稿人】
中南大学
【网络出版投稿时间】
2011-10-17
【关键词】
铝电解槽 ;
接触压降 ;
接触电阻 ;
膨胀性能 ;
数值计算 ;
【英文关键词】
aluminum reduction cell ;
contact voltage drop ;
contact resistance ;
expansion property ;
numerical simulation calculation ;
【中文摘要】
随着经济的不断发展,在国民生产生活中铝需求量不断增加,铝工业的规模发展十分迅速。铝电解行业是耗能大户,在世界能源日益紧张的今天,对其进行节能降耗研究是十分必要的。针对国内铝电解槽阳极铁-碳压降过高的现状,本文以ANYSY有限元软件为平台,建立了铝电解槽阳极热场、应力场、电场耦合模型,对铝电解槽阳极铁-碳接触压降进行模拟计算,研究不同磷生铁膨胀性对接触压降的影响、不同质量的阳极炭块与磷生铁膨胀匹配性,并运用所建模型模拟计算了碳碗尺寸、形状的改变对阳极接触电阻的影响。主要成果如下：
1)运用ANSYS有限元分析软件建立了含接触电阻的铝电解槽阳极热场、应力场和电场仿真模型,并对其进行了正确性验证。
2)讨论了影响接触电阻的各项因素,得出影响铝电解槽阳极铁-碳接触电阻的主要因素为接触压力。针对接触压力为主要影响因素的接触电阻计算公式,通过仿真与现场测试相结合的手段确定铁-碳接触的接触电阻系数Kc,从而实现铝电解槽阳极铁-碳接触电阻的计算。
3)运用仿真的手段确定某铝厂最佳磷生铁膨胀系数,仿真结果表明：在确保安全生产的前提下,通过膨胀系数的调整,可以降低阳极接触压降20.4 mV。
4)...
【英文摘要】
With the development of economy, there is a increasing demand for aluminum production, thus the aluminum industry is developing rapidly. The aluminum industry is a main energy consumer, as the energy crisis, is becoming increasingly serious, it is extremely necessary to conduct research on its energy-saving. To reduce the high contact voltage drop of anode in the aluminum reduction cell, in this paper, the finite element software-ANYSY was used to build thermal, stress, electric field coupled model in alumi...
【更新日期】
2011-12-06
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