鋁電解槽槽膛內(nèi)形在線監(jiān)測的研究及應用.pdf

1、一直以來鋁工業(yè)界對槽膛內(nèi)形的研究都有著高度的重視，因為在鋁電解長期的生產(chǎn)實踐和理論研究中表明，槽膛內(nèi)形對電流分布、熔體流動、電流效率、噸鋁能耗和槽壽命等均有顯著的影響。目前對電解槽的槽膛內(nèi)形進行連續(xù)性的直接測量十分困難，因此探求一種可以在線監(jiān)測槽膛內(nèi)形的方法顯得尤為重要。 本文以國內(nèi)某鋁廠230kA預焙鋁電解槽為研究對象，通過對電解槽的熱、電耦合場的仿真計算，對槽膛內(nèi)形的在線仿真進行了研究。主要工作如下：首先采用有限容積法建立鋁

2、電解槽的準三維熱、電場模型；繼而借助于Fortran與Visual Basic語言，開發(fā)一套槽膛內(nèi)形在線監(jiān)測的軟件系統(tǒng)；然后基于槽殼溫度在線檢測系統(tǒng)提供的槽殼溫度信息，對電解槽熱、電耦合場進行數(shù)值分析；最后根據(jù)實測的電解槽運行工況對模型進行驗證。 主要成果及結(jié)論有： 1) 所建立的鋁電解槽準三維模型，能較準確的解析鋁電解槽的熱、電場，解析結(jié)果與實測結(jié)果能較好地吻合，爐幫厚度誤差不超過2cm。 2) 利用Fortr

3、an與Visual Basic兩種語言混合編程，成功地開發(fā)了一套槽膛內(nèi)形在線監(jiān)測軟件系統(tǒng)?；旌暇幊炭梢允苟哂袡C結(jié)合，充分發(fā)揮各自在數(shù)值計算領(lǐng)域和在界面開發(fā)中的優(yōu)勢；同時這也是一種開發(fā)其它可視化工程設計、計算軟件的有效方法。 3) 槽膛內(nèi)形在線監(jiān)測軟件系統(tǒng)界面友好、操作簡單，能夠?qū)崟r模擬和顯示電解槽的槽膛內(nèi)形，在試驗電解槽上投入試用后，運行穩(wěn)定、可靠；同時軟件模塊化程度高、獨立性強、維護方便。 4) 槽膛內(nèi)形在線監(jiān)測軟件