工艺操作及条件等对电解槽内铝液流速场影响的研究

摘要

生产操作和特殊槽况对电解槽的流速场产生较大的影响.本文采用二方程法、应用SIMPLE算法对190kA大型预焙阳极铝电解槽,分别在槽况较为理想、更换阳极、炉底存在结壳、不同铝水平以及阳极长包情况下铝液流速场进行了三维计算.结果表明,电解槽中金属铝液主要表现为水平流动,但在槽边部也表现出明显的垂直方向流动.理想槽况下,铝液中最大水平流速为11.9cm/s,平均流速为3.5cm/s.换极、炉底结壳和阳极长包时,在相应位置的铝液中,出现显著的环行流动,铝液流动形式发生变化.换极时铝液最大流速较理想槽况有较大增加,增大到131cm/s,但平均流速变化不大.炉底存在较小结壳时,铝液流速增加不大,而阳极长包时,铝液流速则大大增加,最大水平流速达24cm/s.铝水平适当降低,铝液流动形式和流速未发生明显变化.