冶金工程专业优秀论文沙特maaden电解铝厂360ka电解槽设计优化研究.doc

冶金工程专业优秀论文冶金工程专业优秀论文 沙特沙特 Ma'adenMa'aden 电解铝厂电解铝厂 360kA360kA 电解槽设计电解槽设计优化研究优化研究关键词：电解槽关键词：电解槽 电解铝电解铝 模拟计算模拟计算 有限元模型有限元模型 优化设计优化设计摘要：沙特 Ma#39;aden 铝项目，总体规划年产 330 万吨铝土矿、140 万 吨氧化铝和 66 万吨电解铝，新建 2 个电解系列，每个电解系列安装 336 台 SY360 预焙阳极电解槽，项目配套年产 39 万吨铝用阳极该项目是当今世界最 大规模的集矿山、氧化铝、电解铝和电厂于一体的大型联合项目电解铝厂是 该项目的一部分，包括电解车间、铸造车间、原材料贮运系统、生阳极车间、 焙烧车间、阳极组装车间、230kV 配电装置和整流所以及辅助生产系统，电解 槽大修采用集中大修方式 电解系列采用的 360kA 预焙阳极电解槽是在河南 神火铝厂已投产的 SY350 电解槽设计的基础上，对神火铝厂 SY350 电解槽的磁 场、热平衡、力场等进行测试，验证计算的准确性，通过修正计算模型和条件， 对电解槽的“物理场”进行设计优化，使 SY360 电解槽获得更好的经济技术指 标。

应用 ANSYS 工程软件对 SY360 电解槽磁场进行模拟计算，建立包含电解 槽相邻电解槽、槽周围母线、内部电流、槽壳等铁磁物质以及槽周围空气等在 内的三维模型，利用麦克斯韦方程组进行求解计算时考虑了同厂房的相邻电 解槽的影响，根据计算结果优化母线配置SY360 电解槽垂直磁场最大值为 19.204Gs，垂直磁场四个象限绝对值的平均值分别为 3.029Gs、2.460Gs、3.878Gs、3.586Gs，与 SY350 电解槽相比，数值更小，磁 流体的稳定性更好 在电解槽槽侧上部和阳极覆盖料形成一个良好的散热窗 口，以保证槽内形成规整的炉帮槽侧下部和底部需要良好的保温，节省能量， 防止过长伸腿应用 ANSYS 软件，采用有限差分的方法，进行求解SY360 电 解槽采用深槽膛，不仅增加了槽侧的散热面积，同时也满足了电解槽通过降低 阳极自动熄灭效应的要求采用槽壳散热片和炭化硅结合氮化硅侧块以及防渗 浇注料，使电解槽获得良好的炉膛形状槽壳侧部最高温度由 350kA 电解槽的 317℃降低至 280℃ 通过建立 1/4 摇篮槽壳的有限元模型，来模拟槽壳的 受力和温度，应用 ANSYS 软件，进行求解。

通过优化设计，保证 SY360 电解槽 摇篮槽壳具有足够的强度来防止其变形过大，槽壳最大变形小于 32mm正文内容正文内容沙特 Ma#39;aden 铝项目，总体规划年产 330 万吨铝土矿、140 万吨 氧化铝和 66 万吨电解铝，新建 2 个电解系列，每个电解系列安装 336 台 SY360 预焙阳极电解槽，项目配套年产 39 万吨铝用阳极该项目是当今世界最大规模 的集矿山、氧化铝、电解铝和电厂于一体的大型联合项目电解铝厂是该项目 的一部分，包括电解车间、铸造车间、原材料贮运系统、生阳极车间、焙烧车 间、阳极组装车间、230kV 配电装置和整流所以及辅助生产系统，电解槽大修 采用集中大修方式 电解系列采用的 360kA 预焙阳极电解槽是在河南神火铝 厂已投产的 SY350 电解槽设计的基础上，对神火铝厂 SY350 电解槽的磁场、热 平衡、力场等进行测试，验证计算的准确性，通过修正计算模型和条件，对电 解槽的“物理场”进行设计优化，使 SY360 电解槽获得更好的经济技术指标 应用 ANSYS 工程软件对 SY360 电解槽磁场进行模拟计算，建立包含电解槽相邻 电解槽、槽周围母线、内部电流、槽壳等铁磁物质以及槽周围空气等在内的三 维模型，利用麦克斯韦方程组进行求解。

计算时考虑了同厂房的相邻电解槽的 影响，根据计算结果优化母线配置SY360 电解槽垂直磁场最大值为 19.204Gs，垂直磁场四个象限绝对值的平均值分别为 3.029Gs、2.460Gs、3.878Gs、3.586Gs，与 SY350 电解槽相比，数值更小，磁 流体的稳定性更好 在电解槽槽侧上部和阳极覆盖料形成一个良好的散热窗 口，以保证槽内形成规整的炉帮槽侧下部和底部需要良好的保温，节省能量， 防止过长伸腿应用 ANSYS 软件，采用有限差分的方法，进行求解SY360 电 解槽采用深槽膛，不仅增加了槽侧的散热面积，同时也满足了电解槽通过降低 阳极自动熄灭效应的要求采用槽壳散热片和炭化硅结合氮化硅侧块以及防渗 浇注料，使电解槽获得良好的炉膛形状槽壳侧部最高温度由 350kA 电解槽的 317℃降低至 280℃ 通过建立 1/4 摇篮槽壳的有限元模型，来模拟槽壳的 受力和温度，应用 ANSYS 软件，进行求解通过优化设计，保证 SY360 电解槽 摇篮槽壳具有足够的强度来防止其变形过大，槽壳最大变形小于 32mm 沙特 Ma#39;aden 铝项目，总体规划年产 330 万吨铝土矿、140 万吨氧化 铝和 66 万吨电解铝，新建 2 个电解系列，每个电解系列安装 336 台 SY360 预焙 阳极电解槽，项目配套年产 39 万吨铝用阳极。

该项目是当今世界最大规模的集 矿山、氧化铝、电解铝和电厂于一体的大型联合项目电解铝厂是该项目的一 部分，包括电解车间、铸造车间、原材料贮运系统、生阳极车间、焙烧车间、 阳极组装车间、230kV 配电装置和整流所以及辅助生产系统，电解槽大修采用 集中大修方式 电解系列采用的 360kA 预焙阳极电解槽是在河南神火铝厂已 投产的 SY350 电解槽设计的基础上，对神火铝厂 SY350 电解槽的磁场、热平衡、 力场等进行测试，验证计算的准确性，通过修正计算模型和条件，对电解槽的 “物理场”进行设计优化，使 SY360 电解槽获得更好的经济技术指标 应用 ANSYS 工程软件对 SY360 电解槽磁场进行模拟计算，建立包含电解槽相邻电解 槽、槽周围母线、内部电流、槽壳等铁磁物质以及槽周围空气等在内的三维模 型，利用麦克斯韦方程组进行求解计算时考虑了同厂房的相邻电解槽的影响， 根据计算结果优化母线配置SY360 电解槽垂直磁场最大值为 19.204Gs，垂直 磁场四个象限绝对值的平均值分别为 3.029Gs、2.460Gs、3.878Gs、3.586Gs， 与 SY350 电解槽相比，数值更小，磁流体的稳定性更好。

在电解槽槽侧上部 和阳极覆盖料形成一个良好的散热窗口，以保证槽内形成规整的炉帮槽侧下部和底部需要良好的保温，节省能量，防止过长伸腿应用 ANSYS 软件，采用 有限差分的方法，进行求解SY360 电解槽采用深槽膛，不仅增加了槽侧的散 热面积，同时也满足了电解槽通过降低阳极自动熄灭效应的要求采用槽壳散 热片和炭化硅结合氮化硅侧块以及防渗浇注料，使电解槽获得良好的炉膛形状 槽壳侧部最高温度由 350kA 电解槽的 317℃降低至 280℃ 通过建立 1/4 摇 篮槽壳的有限元模型，来模拟槽壳的受力和温度，应用 ANSYS 软件，进行求解 通过优化设计，保证 SY360 电解槽摇篮槽壳具有足够的强度来防止其变形过大， 槽壳最大变形小于 32mm 沙特 Ma#39;aden 铝项目，总体规划年产 330 万吨铝土矿、140 万吨氧化 铝和 66 万吨电解铝，新建 2 个电解系列，每个电解系列安装 336 台 SY360 预焙 阳极电解槽，项目配套年产 39 万吨铝用阳极该项目是当今世界最大规模的集 矿山、氧化铝、电解铝和电厂于一体的大型联合项目电解铝厂是该项目的一 部分，包括电解车间、铸造车间、原材料贮运系统、生阳极车间、焙烧车间、 阳极组装车间、230kV 配电装置和整流所以及辅助生产系统，电解槽大修采用 集中大修方式。

电解系列采用的 360kA 预焙阳极电解槽是在河南神火铝厂已 投产的 SY350 电解槽设计的基础上，对神火铝厂 SY350 电解槽的磁场、热平衡、 力场等进行测试，验证计算的准确性，通过修正计算模型和条件，对电解槽的 “物理场”进行设计优化，使 SY360 电解槽获得更好的经济技术指标 应用 ANSYS 工程软件对 SY360 电解槽磁场进行模拟计算，建立包含电解槽相邻电解 槽、槽周围母线、内部电流、槽壳等铁磁物质以及槽周围空气等在内的三维模 型，利用麦克斯韦方程组进行求解计算时考虑了同厂房的相邻电解槽的影响， 根据计算结果优化母线配置SY360 电解槽垂直磁场最大值为 19.204Gs，垂直 磁场四个象限绝对值的平均值分别为 3.029Gs、2.460Gs、3.878Gs、3.586Gs， 与 SY350 电解槽相比，数值更小，磁流体的稳定性更好 在电解槽槽侧上部 和阳极覆盖料形成一个良好的散热窗口，以保证槽内形成规整的炉帮槽侧下 部和底部需要良好的保温，节省能量，防止过长伸腿应用 ANSYS 软件，采用 有限差分的方法，进行求解SY360 电解槽采用深槽膛，不仅增加了槽侧的散 热面积，同时也满足了电解槽通过降低阳极自动熄灭效应的要求。

采用槽壳散 热片和炭化硅结合氮化硅侧块以及防渗浇注料，使电解槽获得良好的炉膛形状 槽壳侧部最高温度由 350kA 电解槽的 317℃降低至 280℃ 通过建立 1/4 摇 篮槽壳的有限元模型，来模拟槽壳的受力和温度，应用 ANSYS 软件，进行求解 通过优化设计，保证 SY360 电解槽摇篮槽壳具有足够的强度来防止其变形过大， 槽壳最大变形小于 32mm 沙特 Ma#39;aden 铝项目，总体规划年产 330 万吨铝土矿、140 万吨氧化 铝和 66 万吨电解铝，新建 2 个电解系列，每个电解系列安装 336 台 SY360 预焙 阳极电解槽，项目配套年产 39 万吨铝用阳极该项目是当今世界最大规模的集 矿山、氧化铝、电解铝和电厂于一体的大型联合项目电解铝厂是该项目的一 部分，包括电解车间、铸造车间、原材料贮运系统、生阳极车间、焙烧车间、 阳极组装车间、230kV 配电装置和整流所以及辅助生产系统，电解槽大修采用 集中大修方式 电解系列采用的 360kA 预焙阳极电解槽是在河南神火铝厂已 投产的 SY350 电解槽设计的基础上，对神火铝厂 SY350 电解槽的磁场、热平衡、 力场等进行测试，验证计算的准确性，通过修正计算模型和条件，对电解槽的 “物理场”进行设计优化，使 SY360 电解槽获得更好的经济技术指标。

应用 ANSYS 工程软件对 SY360 电解槽磁场进行模拟计算，建立包含电解槽相邻电解槽、槽周围母线、内部电流、槽壳等铁磁物质以及槽周围空气等在内的三维模 型，利用麦克斯韦方程组进行求解计算时考虑了同厂房的相邻电解槽的影响， 根据计算结果优化母线配置SY360 电解槽垂直磁场最大值为 19.204Gs，垂直 磁场四个象限绝对值的平均值分别为 3.029Gs、2.460Gs、3.878Gs、3.586Gs， 与 SY350 电解槽相比，数值更小，磁流体的稳定性更好 在电解槽槽侧上部 和阳极覆盖料形成一个良好的散热窗口，以保证槽内形成规整的炉帮槽侧下 部和底部需要良好的保温，节省能量，防止过长伸腿应用 ANSYS 软件，采用 有限差分的方法，进行求解SY360 电解槽采用深槽膛，不仅增加了槽侧的散 热面积，同时也满足了电解槽通过降低阳极自动熄灭效应的要求采用槽壳散 热片和炭化硅结合氮化硅侧块以及防渗浇注料，使电解槽获得良好的炉膛形状 槽壳侧部最高温度由 350kA 电解槽的 317℃降低至 280℃ 通过建立 1/4 摇 篮槽壳的有限元模型，来模拟槽壳的受力和温度，应用 ANSYS 软件，进行求解。

通过优化设计，保证 SY360 电解槽摇篮槽壳具有足够的强度来防止其变形过大， 槽壳最大变形小于 32mm 沙特 Ma#3。