作者：王强1,2孙美佳3李宝宽3李光强1,2彭建平3

作者单位：1. 武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室2. 武汉科技大学钢铁冶金与资源利用教育部重点实验室3. 东北大学冶金学院

刊名：Transactions of Nonferrous Metals Society of China

ISSN：1003-6326

出版年：2018-08-15

卷：28

期：8

起页：1670-1678

止页：

分类号：TF821

语种：中文

关键词：铝电解过程;阳极气泡;开槽;欧拉-拉格朗日法;数值模拟;

内容简介

为了研究铝电解过程中的气泡运动,建立三维非稳态数学模型。设计新型双开槽阳极,这种新型阳极可以有效去除电解过程中生成的气泡。通过求解麦克斯韦方程得到电磁场。采用双向耦合欧拉-拉格朗日方法研究气泡的运动,并且考虑电流密度与气泡形核速率之间的相互影响以及气泡的碰撞合并过程。采用随机游走模型考虑湍流的混沌效应。数值模拟结果与实验结果吻合良好。结果表明:阳极电流分布与气泡形核呈现出周期性变化,开槽阳极显著加快气泡的去除。在三组电流情况下,气泡去除率均超过50%;随着电流的增加,开槽的作用逐渐减小。