稀土電解槽氣液兩相流動對電解過程的影響研究.pdf

1、冶金行業(yè)是能源消耗最多的行業(yè)之一，對于熔鹽電解槽來說，降低其能耗不但會給社會帶來能源消耗的降低，同時也會降低產(chǎn)品的成本，增加其市場競爭力。熔鹽電解法是生產(chǎn)金屬的重要工藝。對熔鹽電解槽節(jié)能改造的優(yōu)化設(shè)計，對冶金行業(yè)來說，有著重要的意義。電解槽內(nèi)存在著復(fù)雜的物理場，而對流場的研究是認(rèn)識其他物理場的基礎(chǔ)。本文即是通過數(shù)值模擬的方法，以3KA稀土電解槽，對槽內(nèi)陽極氣體的產(chǎn)生對流體影響進(jìn)行模擬研究。
　　 陽極氣泡的產(chǎn)生上浮是影響流體流場

2、的主要因素。眾所周之，稀土電解槽陽極氣泡形成是個電化學(xué)反應(yīng)的過程，前人主要是運(yùn)用氣液兩相流較物理的方式模擬氣體的生成過程，而本文首次將表面化學(xué)反應(yīng)模型與兩相流模型結(jié)合在一起模擬電化學(xué)反應(yīng)情況下氣體自然生成對流場的影響。使研究過程進(jìn)一步與本質(zhì)相連，模擬更加真實的反應(yīng)了電解的實際過程。
　　 其次，分析了在電化學(xué)反應(yīng)情況下陽極自動生成氣泡的同時，陽極電流密度的變化、電解槽電極插入深度的變化、電解槽極間距變化對于電解槽流場的影響。通過