15 kA稀土电解槽阴阳极中心距对槽内电热场影响的模拟分析 被引量：10

1

作者 龚姚腾 周宏杰 +1 位作者 逄启寿 王海辉 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期1-5,共5页

为了解决稀土电解槽内热场分布不均匀的问题,建立15kA稀土电解槽三维模型并对模型的阴阳极中心距进行调整,同时利用COMSOL软件对不同阴阳极中心距下的电解槽内电热场进行模拟分析,从而得到电解槽内三维电热场的分布情况。结果表明:电解... 为了解决稀土电解槽内热场分布不均匀的问题,建立15kA稀土电解槽三维模型并对模型的阴阳极中心距进行调整,同时利用COMSOL软件对不同阴阳极中心距下的电解槽内电热场进行模拟分析,从而得到电解槽内三维电热场的分布情况。结果表明:电解槽内高温等值面随着阴阳极中心距的增大不断朝电解槽中心移动,右侧阴极的最高等温面逐渐缩小并从阳极脱落,而左侧阴极附近最高等温面不断扩大并向电解槽中心移动;随着阴阳极中心距的增大,电解槽内最大电流密度的变化未出现明显规律,在阴阳极中心距d=33 mm时达到极大值,此时高温等值面分布也最为均匀;最佳电解槽阴阳极中心距为33mm。 展开更多

关键词 稀土电解槽 阴阳极中心距 三维热场 电流密度 COMSOL软件 模拟分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

6kA方型稀土电解槽电场的研究 被引量：8

2

作者 刘中兴 张海玲 +1 位作者 伍永福 高意如 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2009年第6期31-34,共4页

研究了阴极阳极变化对于6 kA方型稀土电解槽电场的影响,并在此基础上分析阴极半径的范围,为电解槽设计改造提供了参考依据。

关键词 稀土电解槽 电场 阴极半径

在线阅读 下载PDF 职称材料

8kA稀土电解槽阴极对电场影响的数值模拟 被引量：11

3

作者 逄启寿 王飞 +1 位作者 郜飘飘 徐金 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第2期103-105,109,共4页

针对电解过程中稀土电解槽的电能消耗大以及电极腐蚀严重等问题,利用商业软件ANSYS对8kA稀土电解槽不同阴极直径和和不同插入坩埚内的深度的电场进行数值模拟,发现当阴极直径增大时电解槽内收集器附近电压随之降低而阴极表面的电流密度... 针对电解过程中稀土电解槽的电能消耗大以及电极腐蚀严重等问题,利用商业软件ANSYS对8kA稀土电解槽不同阴极直径和和不同插入坩埚内的深度的电场进行数值模拟,发现当阴极直径增大时电解槽内收集器附近电压随之降低而阴极表面的电流密度随之增大,随着阴极插入坩埚深度的增加阴极表面的电流密度分布更加均匀,结合实际生产经验,阴极直径控制在70mm左右阴极插入深度控制在410mm左右对降低电能消耗提高生产效率最为有利。根据研究结论能够帮助确定8kA稀土电解槽合理的阴极直径尺寸和位置,为该型电解槽结构优化提供参考依据。 展开更多

关键词 稀土电解槽 数值模拟 电场 阴极

在线阅读 下载PDF 职称材料

10kA底部阴极稀土电解槽的电场仿真 被引量：5

4

作者 吴富姬 欧阳健强 +2 位作者 杨文龙 罗璇 伍昕宇 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2017年第5期430-433,共4页

针对上插阴阳极式稀土电解槽存在结构缺陷、耗能大、生产效率低等问题,设计了一种10kA底部阴极稀土电解槽,利用ANSYS仿真软件研究了电解槽阴极半径和阴阳极距变化对电解槽电场的影响,以及对电解槽熔体电位的影响。结果表明:电解槽的阴... 针对上插阴阳极式稀土电解槽存在结构缺陷、耗能大、生产效率低等问题,设计了一种10kA底部阴极稀土电解槽,利用ANSYS仿真软件研究了电解槽阴极半径和阴阳极距变化对电解槽电场的影响,以及对电解槽熔体电位的影响。结果表明:电解槽的阴极半径在65~70cm之间、极距在14cm以下时,电位等势线平行分布,电流线分布均匀,反应区热量均匀,有利于生产效率提高和能耗降低,电解槽设计合理。研究结果可作为此类型电解槽结构优化设计参考依据。 展开更多

关键词 稀土电解槽 阴极半径 极距 电场仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

60kA底部阴极稀土电解槽电场数值模拟 被引量：5

5

作者 刘中兴 韩文帅 +2 位作者 伍永福 胡永胜 鞠阳 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期26-28,52,共4页

以60kA底部阴极电解槽为研究对象,利用有限元软件建立了稀土电解槽的三维电场数学模型,对90、100、110、120mm几种不同极距工况下稀土电解槽电场分布情况进行模拟,并对模拟结果进行了分析;结果表明100mm为最佳极间距。

关键词 60ka底部阴极稀土电解槽 电场 数值模拟 极距 优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

6kA稀土电解槽电极位置对电场影响的模拟分析 被引量：5

6

作者 逄启寿 叶楠 +1 位作者 张浩 周宏杰 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第2期157-159,163,共4页

为了解决稀土电解槽电场分布不合理的问题,建立了6kA稀土电解槽三维模型并对模型的电极位置进行调整,对稀土电解槽不同电极位置下三维电场进行了数值模拟,研究了不同电极极间距和离底高度下电解槽内三维电场的分布。结果表明:熔体电压... 为了解决稀土电解槽电场分布不合理的问题,建立了6kA稀土电解槽三维模型并对模型的电极位置进行调整,对稀土电解槽不同电极位置下三维电场进行了数值模拟,研究了不同电极极间距和离底高度下电解槽内三维电场的分布。结果表明:熔体电压随极间距的增加而升高,两极中间区域电场分布均匀,等势面密集,电流密度较大,在阴极底部圆周区域电流密度达到最大;金属接收区电位梯度小,电场分布稀疏,电流密度较小,有利于稀土金属在该区域的沉积。对6kA稀土电解槽电极位置参数进行了优选,为该槽型进一步的结构优化提供参考。 展开更多

关键词 稀土电解槽 电场 极间距 离底高度

在线阅读 下载PDF 职称材料

10kA底部阴极结构电解槽热平衡分析

7

作者 吴富姬 杨文龙 +2 位作者 李建 罗璇 欧阳健强 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2018年第1期78-81,共4页

对10kA底部阴极结构电解槽在不同极距、不同阴极半径条件下的热平衡进行计算,并对计算结果进行分析。结果表明,极距与阴极半径对电能利用效率有较大影响。这对电解槽槽型改进及提高电解槽电能利用率提供有力的参考依据。

关键词 稀土 底部阴极 电解槽 热平衡 分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

6 kA稀土钕电解槽多相流动数值模拟 被引量：5

8

作者 文棠根 张斌 +2 位作者 张家微 李明周 杨少华 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第5期706-715,共10页

稀土电解槽中气泡和电解质的流动决定离子浓度分布、温度分布以及氧化物颗粒的溶解,进而决定产品的质量。文中以6 kA圆柱形钕电解槽为原型,建立了二维、三维电解槽数学模型,用ANSYS-FLUENT软件对模型进行求解。模拟结果表明,二维模型无... 稀土电解槽中气泡和电解质的流动决定离子浓度分布、温度分布以及氧化物颗粒的溶解,进而决定产品的质量。文中以6 kA圆柱形钕电解槽为原型,建立了二维、三维电解槽数学模型,用ANSYS-FLUENT软件对模型进行求解。模拟结果表明,二维模型无法模拟阳极空隙处及阳极外侧的流动过程,三维模型能更准确地反映实际电解槽内的流动特性。根据实际工况建立了非均一极距几何模型并对其流动过程进行了模拟,结果表明,随着极距增大,主旋涡向着阴极和电解槽底部偏斜;尽管流速改变较小,但由于电解质内漩涡的旋流强度不同,导致稀土金属产生偏斜,偏斜程度随阳极极距比增大而增大;阳极气泡穿透深度随极距增大而减小。 展开更多

关键词 稀土电解槽 流场 多相流 数值模拟 非均一极距

在线阅读 下载PDF 职称材料

通电方式对稀土熔盐电解影响的数值模拟及分析

9

作者 龚姚腾 吕招东 +3 位作者 陈泽斌 逄启寿 刘胜 万福兴 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2024年第1期112-118,共7页

在稀土熔盐的电解过程中,不同的通电方式对槽内各物理场影响也不同,进而会对电解槽的电解效率产生一定的影响。本文以某企业8 kA稀土电解槽为原型,通过Comsol的热电耦合模块研究通电铜板单侧与多侧分布的通电方式及通电铜板的不同位置... 在稀土熔盐的电解过程中,不同的通电方式对槽内各物理场影响也不同,进而会对电解槽的电解效率产生一定的影响。本文以某企业8 kA稀土电解槽为原型,通过Comsol的热电耦合模块研究通电铜板单侧与多侧分布的通电方式及通电铜板的不同位置分布下的电解槽电解时内部各物理场的变化情况,通过对比电流密度、电势差、电解温度的大小寻找最合适的通电方式。结果表明:只考虑电解效率时,导电板四侧中位通电最优分布方式,此时电解槽内电流密度最大,电能损耗最低,电解效果最好。若考虑制造成本以及可操作性,导电板单侧中位分布是最优解,这种设计的电解槽电解效率较高,同时也留出较大操作空间。其余几种分布均存在弊端,需要进一步完善。该研究旨在为稀土电解槽的结构优化提供参考意见。 展开更多

关键词 稀土 电解槽 通电方式 结构优化 数值模拟 电流密度 电势差 电解温度

在线阅读 下载PDF 职称材料

稀土电解槽数值模拟研究现状及发展趋势 被引量：1

10

作者 刘风琴 王胜楠 +5 位作者 刘玉宝 王杰 李荣斌 张全军 黄海涛 赵洪亮 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2024年第11期225-239,共15页

稀土电解槽是熔盐电解法制备稀土金属的核心设备,优化槽型结构对制备稀土的电解工艺向着高效化、大型化方向发展具有重要意义。为了全面深入了解现有稀土电解槽流场、电场、温度场等研究现状,从上插式稀土电解槽流场、上插式稀土电解槽... 稀土电解槽是熔盐电解法制备稀土金属的核心设备,优化槽型结构对制备稀土的电解工艺向着高效化、大型化方向发展具有重要意义。为了全面深入了解现有稀土电解槽流场、电场、温度场等研究现状,从上插式稀土电解槽流场、上插式稀土电解槽电热耦合场、大型稀土电解槽和底部阴极式稀土电解槽的仿真现状四个方面进行概述。总结基于数值模拟方法对稀土电解槽开发设计及结构优化,提出仍需改进或补充的仿真工作,并展望稀土电解槽未来的发展方向。 展开更多

关键词 稀土电解槽 电热场耦合 大型化 数值模拟 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

稀土金属制备用石墨阳极特性分析

11

作者 贾宝玲 徐仰涛 +4 位作者 朱珍旭 孙伟 高鹏 李贝 李宗成 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第5期163-167,共5页

为探究影响稀土金属制备用石墨阳极使用寿命的主要因素,采用数码显微镜、光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、同步热分析仪、四探针测试仪对不同使用寿命石墨阳极的宏观和微观形貌、晶体结构、石墨化度、热学性能、电阻率进行了... 为探究影响稀土金属制备用石墨阳极使用寿命的主要因素,采用数码显微镜、光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、同步热分析仪、四探针测试仪对不同使用寿命石墨阳极的宏观和微观形貌、晶体结构、石墨化度、热学性能、电阻率进行了比较和综合评估。结果表明,石墨阳极电阻率、内部裂纹及孔隙度是造成石墨阳极使用寿命差异的主要因素。研究结果可为稀土金属制备用石墨阳极的筛选提供参考,为企业降本增效提供技术支持。 展开更多

关键词 石墨阳极 稀土金属 石墨电极 稀土熔盐电解槽

在线阅读 下载PDF 职称材料

复合电解质材料的电性能及应用 被引量：5

12

作者 纪媛 刘江 +3 位作者 贺天民 王金霞 裴力 苏文辉 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期265-268,共4页

利用固相法制备了不同粒度的Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)与(ZrO2)0.92(Y2O3)0.08(YSZ)的复合材料(SDC与YSZ的质量比分别为1∶9,3∶7,5∶5),以其为电解质制备成片状燃料电池,X射线衍射结果表明,材料呈双相复合结构,阻抗谱和电池性能的测量结果表... 利用固相法制备了不同粒度的Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)与(ZrO2)0.92(Y2O3)0.08(YSZ)的复合材料(SDC与YSZ的质量比分别为1∶9,3∶7,5∶5),以其为电解质制备成片状燃料电池,X射线衍射结果表明,材料呈双相复合结构,阻抗谱和电池性能的测量结果表明,电解质在低温和掺杂量较低时电导率比纯YSZ高,在电池工作温区(700～850℃)内电导率都较低.以它为电解质的氢氧燃料电池开路电压很低,并且随SDC掺杂量的升高下降的非常明显. 展开更多

关键词 复合电解质材料 电性能 固相法 陶瓷材料 阻抗谱 燃料电池

在线阅读 下载PDF 职称材料

稀土电解槽石墨阳极的研究 被引量：10

13

作者 刘中兴 徐子娟 +1 位作者 王伟 伍永福 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2014年第1期45-49,共5页

从实际生产所用的3kA稀土电解槽石墨阳极进行采样,采用多孔介质模型模拟不同插入深度和阳极内径对电解过程的影响,并综合分析石墨阳极在槽体内部对电解过程的影响。

关键词 3 ka稀土电解槽 石墨阳极 流场

在线阅读 下载PDF 职称材料

氟氧化钕耐火材料的研制与应用 被引量：5

14

作者 任永红 陈国华 +3 位作者 张志军 孔向民 侯复生 唐凤凰 《耐火材料》 CAS 北大核心 2003年第3期147-149,共3页

为给大型稀土金属电解槽提供一种抗氟盐侵蚀和高温抗氧化性好 ,且对稀土金属产品无污染的内衬材料 ,以氧化钕、氟化钕及钕电解槽炉底的结瘤物为主要原料 ,将氧化钕和氟化钕或炉底料按一定比例混合、压制成块和烧成来制备熟料 ,再将熟料... 为给大型稀土金属电解槽提供一种抗氟盐侵蚀和高温抗氧化性好 ,且对稀土金属产品无污染的内衬材料 ,以氧化钕、氟化钕及钕电解槽炉底的结瘤物为主要原料 ,将氧化钕和氟化钕或炉底料按一定比例混合、压制成块和烧成来制备熟料 ,再将熟料破粉碎 ,配料成型 ,最后烧成 ,制备了以氟氧化钕为主要组成的新型耐火材料。通过实际应用表明 ,该材料具有一定的抗氟盐侵蚀能力和高温下的抗氧化能力 ,应用于大型稀土氟化物熔盐电解槽 。 展开更多

关键词 氟氧化钕 耐火材料 研制 应用 电解槽 稀土氧化物

在线阅读 下载PDF 职称材料

稀土熔盐电解槽电场的仿真模拟 被引量：24

15

作者 刘中兴 伍永福 张宏光 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2008年第1期34-37,共4页

利用有限元软件ANSYS具有的多重单元、多重属性的特点,建立了稀土电解槽的电极及熔体整体电场数学模型。对电解槽的电极插入不同深度及不同极间距的电场进行了仿真模拟,得出了槽电压及电位分布与电极插入不同深度及不同极间距的关系。

关键词 稀土电解槽 电场 仿真模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同阴阳极圆心距下稀土电解槽的电解特性分析 被引量：11

16

作者 冯羽生 逄启寿 许礼刚 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期581-586,共6页

为了研究稀土熔盐电解槽的电解效率与温度场分布的关系,以15kA大电流稀土电解槽为研究对象,利用COMSOL多物理场耦合软件,计算了不同的阴阳极圆心距的稀土电解槽的温度场分布和电场等参数.得出了电解槽温度场分布随阴阳极圆心距位置变化... 为了研究稀土熔盐电解槽的电解效率与温度场分布的关系,以15kA大电流稀土电解槽为研究对象,利用COMSOL多物理场耦合软件,计算了不同的阴阳极圆心距的稀土电解槽的温度场分布和电场等参数.得出了电解槽温度场分布随阴阳极圆心距位置变化关系图,并分析了电解槽内温度场分布对整个电解反应过程的影响,为电解槽的结构优化和安装提供了参考依据. 展开更多

关键词 稀土电解槽 数值模拟 温度场

在线阅读 下载PDF 职称材料

稀土熔盐电解槽内温度场数值模拟 被引量：19

17

作者 伍永福 刘中兴 +1 位作者 李曙阳 任永红 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2012年第1期27-31,共5页

在前人电场及流场的研究基础上,考虑电热场及电解质流动对温度场分布的影响,利用差分法建立柱坐标下的能量传输方程的上风差分离散格式,采用FORTRAN97编程,对3kA钕电解槽的温度场进行了数值模拟。结果表明,电极之间的发热强度最大,但并... 在前人电场及流场的研究基础上,考虑电热场及电解质流动对温度场分布的影响,利用差分法建立柱坐标下的能量传输方程的上风差分离散格式,采用FORTRAN97编程,对3kA钕电解槽的温度场进行了数值模拟。结果表明,电极之间的发热强度最大,但并不是电解槽的最高温区,高温区在接收器内部(1 100℃),模拟结果与实测结果比较吻合。 展开更多

关键词 稀土电解槽 温度场 钕 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

稀土电解槽气液两相流动数值模拟 被引量：16

18

作者 刘宇新 刘中兴 杨立军 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2011年第10期27-30,33,共5页

利用CFD软件,建立了稀土电解槽的阳极气泡及熔体整体流场数学模型。对稀土电解槽的阳极表面化学反应自动生成气体的流场进行了数值模拟,得出了电解槽的熔体整体流场分布图及在不同位置气体浓度分布曲线图,使之更贴近于电解槽的实际工况... 利用CFD软件,建立了稀土电解槽的阳极气泡及熔体整体流场数学模型。对稀土电解槽的阳极表面化学反应自动生成气体的流场进行了数值模拟,得出了电解槽的熔体整体流场分布图及在不同位置气体浓度分布曲线图,使之更贴近于电解槽的实际工况,为熔盐稀土电解槽的槽型优化提供依据。 展开更多

关键词 稀土电解槽 流场 数值模拟 钕

在线阅读 下载PDF 职称材料

稀土电解槽电极的优化模拟 被引量：9

19

作者 刘中兴 刘宇新 +3 位作者 伍永福 张桢 刘宇慧 杨晓亮 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2010年第6期30-32,共3页

利用流体软件FLUENT,建立了稀土电解槽的阳极气泡及熔体整体流场数学模型。对电解槽的电极插入不同深度的流场进行了数值模拟,得出了电解槽的熔体整体流场分布图及在不同位置气体浓度分布曲线图。

关键词 稀土电解槽 电场 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

全封闭底部液态阴极结构稀土电解槽的模拟与设计 被引量：8

20

作者 薛娟琴 张桀 +2 位作者 唐长斌 毕强 郭忠源 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期19-22,30,共5页

利用ANSYS10.0软件对20kA底部液态阴极结构的电解槽进行温度场、电场的模拟计算,并结合计算结果设计出一种极距为10cm、半径为92cm的20kA全封闭底部液态阴极结构电解槽。该电解槽采用阳极切分方式来减轻阳极质量,且不会对电解槽的电场... 利用ANSYS10.0软件对20kA底部液态阴极结构的电解槽进行温度场、电场的模拟计算,并结合计算结果设计出一种极距为10cm、半径为92cm的20kA全封闭底部液态阴极结构电解槽。该电解槽采用阳极切分方式来减轻阳极质量,且不会对电解槽的电场造成影响,同时设计钢爪+石墨的阳极固定方式,以降低阳极残极消耗。槽盖的设计可提高电解槽的电流效率,降低能耗;N2进气口的设计可防止石墨阳极侧面被氧化消耗。 展开更多

关键词 稀土电解槽 底部液态阴极 全封闭结构 熔盐电解 ANSYS软件

在线阅读 下载PDF 职称材料