鋁電解槽槽膛內(nèi)形在線監(jiān)測(cè)的研究及應(yīng)用.pdf

1、一直以來鋁工業(yè)界對(duì)槽膛內(nèi)形的研究都有著高度的重視，因?yàn)樵阡X電解長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐和理論研究中表明，槽膛內(nèi)形對(duì)電流分布、熔體流動(dòng)、電流效率、噸鋁能耗和槽壽命等均有顯著的影響。目前對(duì)電解槽的槽膛內(nèi)形進(jìn)行連續(xù)性的直接測(cè)量十分困難，因此探求一種可以在線監(jiān)測(cè)槽膛內(nèi)形的方法顯得尤為重要。 本文以國(guó)內(nèi)某鋁廠230kA預(yù)焙鋁電解槽為研究對(duì)象，通過對(duì)電解槽的熱、電耦合場(chǎng)的仿真計(jì)算，對(duì)槽膛內(nèi)形的在線仿真進(jìn)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(zhǔn)三維熱、電場(chǎng)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(cè)的軟件系統(tǒng)；然后基于槽殼溫度在線檢測(cè)系統(tǒng)提供的槽殼溫度信息，對(duì)電解槽熱、電耦合場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值分析；最后根據(jù)實(shí)測(cè)的電解槽運(yùn)行工況對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。 主要成果及結(jié)論有： 1) 所建立的鋁電解槽準(zhǔn)三維模型，能較準(zhǔn)確的解析鋁電解槽的熱、電場(chǎng)，解析結(jié)果與實(shí)測(cè)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(cè)軟件系統(tǒng)?；旌暇幊炭梢允苟哂袡C(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮各自在數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域和在界面開發(fā)中的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)這也是一種開發(fā)其它可視化工程設(shè)計(jì)、計(jì)算軟件的有效方法。 3) 槽膛內(nèi)形在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)界面友好、操作簡(jiǎn)單，能夠?qū)崟r(shí)模擬和顯示電解槽的槽膛內(nèi)形，在試驗(yàn)電解槽上投入試用后，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠；同時(shí)軟件模塊化程度高、獨(dú)立性強(qiáng)、維護(hù)方便。 4) 槽膛內(nèi)形在線監(jiān)測(cè)軟件