铝电解槽异型阴极钢棒的对比仿真研究

李劼^1,2，尹诚刚²，张红亮¹，杨帅¹，徐宇杰¹，宗传鑫¹

1. 中南大学冶金科学与工程学院2. 中南大学能源科学与工程学院

摘 要：减小铝液中水平电流是实现铝电解槽节能降耗的重要手段之一。本文针对当前出现的五种有代表性的异型阴极钢棒,在有限元商业软件ANSYS平台上分别建立其相应的三维电热场耦合切片计算模型,在兼顾槽底压降变化等因素的情况下,分析和对比了这些钢棒在减小铝液中水平电流方面的效果。结果表明:相比于传统阴极钢棒,五种异型阴极钢棒都能不同程度地减小铝液中的水平电流,但除方案二的阴极钢棒外,都在一定程度上增大了阴极压降;同时阴极炭块和钢棒的电流密度也都有所改变。

关键词：铝电解槽;异型阴极钢棒;水平电流;电热场;数值模拟;