大型預(yù)焙鋁電解槽電磁場設(shè)計與優(yōu)化研究.pdf

1、本文對大型預(yù)焙鋁電解槽電磁場設(shè)計與優(yōu)化進行了研究。主要內(nèi)容及成果如下： (1)以350kA預(yù)焙鋁電解槽系列為對象，綜合考慮槽內(nèi)導(dǎo)體、母線系統(tǒng)、鐵磁材料、空氣漏磁、爐幫、相鄰槽和相鄰廠房等因素，運用有限元軟件ANSYS建立了三維穩(wěn)態(tài)磁場計算模型，采用國內(nèi)某鋁廠電解槽實測電流為載荷計算得到磁場分布，與該槽實測磁場對比，數(shù)值非常接近。與其他研究者所建立的模型相比，本文建立的磁場計算模型無論是計算的準(zhǔn)確性還是研究的全面性均明顯提高。運用

2、該模型在理想情況下對該系列電解槽的磁場設(shè)計進行了分析和優(yōu)化。 (2)建立了350kA預(yù)焙鋁電解槽系列母線電場分析模型，對母線系統(tǒng)各組成部分在母線電阻平衡中的作用進行了研究。其中提出了陰極軟母線的電阻配置計算方法，該方法可以有效指導(dǎo)陰極母線電阻網(wǎng)絡(luò)的局部設(shè)計。同時，研究了當(dāng)前所采用的橫梁母線結(jié)構(gòu)所帶來的問題，并作了相關(guān)的優(yōu)化。所建立的電場分析模型能夠排除其他因素的干擾準(zhǔn)確反應(yīng)母線的電阻配置情況，為電解槽母線系統(tǒng)電阻的設(shè)計、測試和優(yōu)

3、化提供了新的參考。 (3)延用350kA電解槽的磁場計算方法，開發(fā)了超大型預(yù)焙鋁電解槽的仿真模型。從磁場設(shè)計的角度，分解研究了鋁電解槽各部分所產(chǎn)生的磁場以及它們對鋁電解槽磁場的作用，包括槽內(nèi)導(dǎo)體及槽殼部分、端部回流母線、槽底回流母線、陽極立柱母線和橫梁母線等。運用這些磁場分布特點，對超大型預(yù)焙槽進行了初步磁場設(shè)計，得到了一些可參考的磁場配置方案，并對其磁場的穩(wěn)定性與可行性進行了初步探討。同時，總結(jié)出一套較為有效的磁場設(shè)計方法，該