發(fā)布時(shí)間：2021-08-31 02:33

　　長期以來稀土冶煉工廠的技術(shù)人員開發(fā)電解槽方法都比較傳統(tǒng)。即通過不斷的制造不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的電解槽并進(jìn)行試驗(yàn)。進(jìn)行生產(chǎn)后對比哪種結(jié)構(gòu)參數(shù)的電解槽壽命長、電流效率高。這種開發(fā)方法周期長、成本高的不足非常明顯。如果有理論上的指導(dǎo)加上軟件的模擬為結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇提供參考，將加快電解槽的開發(fā)速度和實(shí)現(xiàn)成本降低。電解槽兩極之間的距離、兩極離槽底的距離都是電解槽開發(fā)的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)。試求8KA稀土電解槽最優(yōu)的這兩個(gè)參數(shù)是本文重要任務(wù)。筆者在借鑒鋁電解槽的基礎(chǔ)上，建立了稀土電解槽電場和溫度場的數(shù)學(xué)模型。模擬不同極距、不同的離底部距離的電場和溫度場。分析這些結(jié)構(gòu)參數(shù)的單獨(dú)變化對電場和溫度場的影響。通過對比來尋找一個(gè)電場和溫度場分布都比較合理的電解槽槽型。本文努力探索電解槽電場、溫度場兩者的聯(lián)系。利用電場模擬得到的熔體電壓表進(jìn)行熱平衡計(jì)算，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)物理場是相互聯(lián)系的。對比溫度場模擬的結(jié)論和熱平衡計(jì)算的結(jié)論，發(fā)現(xiàn)它們彼此相互印證。對于不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的槽型，其熔體電壓越高，熱量收入越高，其槽內(nèi)的溫度較高。通過電解槽溫度場的模擬和分析，最終得出一個(gè)重要結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)電解過程中適當(dāng)?shù)纳店帢O可以實(shí)現(xiàn)一定范圍的溫度調(diào)節(jié)。如溫度... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外稀土熔鹽電解的發(fā)展歷史和研究狀況
    1.3 關(guān)于金屬釹和釹合金的應(yīng)用和工藝
        1.3.1 金屬釹制取工藝流程
        1.3.2 Nd_2O_3熔鹽電解制備 Nd
    1.4 稀土熔鹽電解槽電解原理
    1.5 影響稀土熔鹽電解的因素
    1.6 研究內(nèi)容和意義
    1.7 稀土電解槽各個(gè)物理場的研究進(jìn)展情況
第二章 稀土電解槽電場的模擬
    2.1 稀土電解槽電場數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 幾點(diǎn)假設(shè)
        2.1.2 邊界條件
        2.1.3 控制方程
    2.2 稀土電解槽電場的模擬
        2.2.1 極距變化對槽內(nèi)電場分布的影響
        2.2.2 陰、陽極離底部距離變化對槽內(nèi)電場分布的影響
        2.2.3 陰極離底部距離變化對槽內(nèi)電場分布的影響
第三章 稀土電解槽溫度場的模擬
    3.1 稀土電解槽熱場數(shù)學(xué)模型
    3.2 稀土電解槽熱平電衡計(jì)算
        3.2.1 傅立葉熱傳導(dǎo)定律
        3.2.2 對流換熱
        3.2.3 熱輻射與輻射換熱
        3.2.4 熱平衡計(jì)算
    3.3 電解槽溫度場的模擬
        3.3.1 極距變化對槽內(nèi)溫度場分布的影響
        3.3.2 陰、陽極離底部距離的變化對槽內(nèi)溫度場分布的影響
        3.3.3 陰極離底部距離變化對槽內(nèi)溫度場分布的影響
第四章 稀土電解槽模糊自整定 PID 溫度控制
    4.1 整體方案
    4.2 傳遞函數(shù)的推導(dǎo)
    4.3 電解槽模糊自整定 PID 溫度控制
        4.3.1 模糊控制器的設(shè)計(jì)
        4.3.2 控制系統(tǒng)仿真
    4.4 溫度控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)
        4.4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        4.4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3374003