采用电接触模型的铝电解槽阴极电压降分析

来源期刊：材料与冶金学报2008年第2期

论文作者：刘伟 李劼 赖延清 王志刚

文章页码：99 - 236

关键词：铝电解;阴极电压降;电接触;有限元分析;耦合仿真;

摘    要：320 kA和350 kA预焙阳极电解槽的阴极电压降(cathode voltage drop,简称CVD)约占槽电压的7%~9%.这一比例虽小,但对电解槽的整体能耗有着重要意义。使用有限元法建立了非线性电接触模型并用于分析CVD.该模型能够考虑阴极碳块类型、结构及伸腿生长或槽底沉淀对CVD的影响.计算结果表明:模型预测的电场分布与工业电解槽上的测量数据和文献数据吻合较好;阴极碳块由半石墨质碳块转变为石墨化碳块,阴极电压降约减少70 mV;就电压降而言,采用两个直通阴极钢棒的阴极结构设计略优于采用两个内嵌阴极钢棒的结构设计;伸腿增长或者炉底有沉淀产生,CVD会增大.