磷生铁和钢爪尺寸对铝电解槽阳极物理场的影响

摘要

铝电解槽阳极中,磷生铁和钢爪起到热、电和结构连接的作用.采用数值模拟的方法,研究了磷生铁和钢爪的尺寸对阳极物理场的影响.基于ANSYS有限元软件,建立了三维热-电-应力耦合模型.考察了不同的钢爪直径和磷生铁厚度对阳极的热-电-应力分布的影响.结果表明,钢爪直径不变时,随着磷生铁厚度从12. 5 mm增加到32. 5 mm,阳极温度场和应力的变化可以忽略,而阳极电压降降低了17. 7 mV.在磷生铁厚度不变的情况下,当钢爪直径从135 mm增加到175 mm时,阳极钢爪、炭块和磷生铁的温度最高可以降低50℃,阳极电压降降低了26. 4 mV,而阳极炭块的受力增加了.