借助3kA稀土電解槽,通過搭建稀土電解槽電解過程的流場分布模型和DPM離散相模型,仿真模擬了氧化釹的下料,通過改變電極插入的深度來探究顆粒的運動過程。研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)臨界粒徑處于合理范圍內(nèi)時,隨電極插入深度的增大,氧化釹顆粒臨界粒徑也相應(yīng)增大,顆粒的運動距離也會相應(yīng)增大,但在這個范圍內(nèi)顆粒的運動軌跡相似。當(dāng)電極插入深度為220mm、且控制臨界粒徑為0.8mm,最有利于電解的進(jìn)行,且此時為控制結(jié)瘤物的生成的最優(yōu)條件;同時,還發(fā)現(xiàn)在兩電極中間位置下料最佳。進(jìn)行此研究可為電解槽內(nèi)減少雜質(zhì)形成提供很好建議,進(jìn)而為控制結(jié)瘤提供理論指導(dǎo)和技術(shù)幫助。 

【文章來源】：中國鑄造裝備與技術(shù). 2020,55(06)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

電解槽示意圖

氧化釹顆粒受力分析圖

分析圖3的流場云圖可知，在電解過程中當(dāng)電極的插入深度由150mm不斷增加時，相應(yīng)的會有陽極氣體不斷產(chǎn)生并冒出，具體表現(xiàn)為在橫向表面上相應(yīng)延長，兩極之間的旋渦下移。氣體的運動也會導(dǎo)致電解槽內(nèi)電解質(zhì)的流動區(qū)域相應(yīng)變廣，表現(xiàn)在流場里就是使得流場的擾動不斷增強(qiáng)，隨著電解的進(jìn)行，相應(yīng)的變化可加速顆粒熔解，這樣就可使得氧化釹顆粒在電解質(zhì)中及時熔解，避免了其來不及熔解就沉入電解槽底部形成渣，很好的解決了過程中的造渣難題，進(jìn)一步提高原料利用率和電解效率。不斷下插陰極致其深度超過220mm時，兩極之間的漩渦不斷下降，此時流場運動不斷增強(qiáng)，導(dǎo)致金屬釹的純度降低。綜上，電極最優(yōu)插入深度為220mm，此時原料利用率和電解效率最高。2.2 顆粒軌跡的模擬研究

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]稀土電解槽電場對陽極氣體氣含率分布影響的數(shù)值模擬[J]. 董云芳,馮猛,劉中興,伍永福,鞠陽,武殿斌.  稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2018(01)
[2]鎂電解過程電解質(zhì)除雜工藝實踐[J]. 方曉春,胡延昭.  輕金屬. 2012(08)
[3]鋁用陽極中雜質(zhì)的分析與措施對策[J]. 王玉彬,孫毅,關(guān)淮,周善紅.  輕金屬. 2011(S1)
[4]漏斗式全沙排沙技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 周著,侯杰,邱秀云,牧振偉,趙濤.  中國三峽建設(shè). 2004(05)
[5]3kA釹電解槽爐底結(jié)瘤分析[J]. 郭海濤,高俊梅,張小琴,劉中興,張志宏.  包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報. 2003(04)
[6]銅電解過程中的雜質(zhì)走向[J]. 楊海蘭.  有色金屬(冶煉部分). 2001(06)
[7]我國氟鹽體系氧化釹電解制備金屬釹技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 張志宏,梁行方,琚建勇,徐廣堯.  有色冶煉. 2001(02)
[8]任意流場中稀疏顆粒運動方程的數(shù)值解法及其應(yīng)用[J]. 黃社華,李煒,程良駿.  水動力學(xué)研究與進(jìn)展（A輯）. 1999(01)
[9]電解法生產(chǎn)金屬釹中非稀土雜質(zhì)分析[J]. 張選旭.  江西有色金屬. 1998(03)

碩士論文
[1]稀土電解槽內(nèi)雜質(zhì)運動軌跡的數(shù)值模擬[D]. 張雪嬌.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2015
[2]萬安級稀土電解槽電場和流場模擬及開發(fā)設(shè)計[D]. 華園東.江西理工大學(xué) 2015



本文編號：3049357