作者：刘中兴1王杨1何欣欣2董云芳1伍永福2,3王振峰1刘玉宝4

作者单位：1.内蒙古科技大学材料与冶金学院2.内蒙古科技大学能源与环境学院3.东北大学冶金学院4.白云鄂博稀土资源研究与综合利用全国重点实验室

刊名：稀土

ISSN：1004-0277

出版年：2024-09-10

卷：45

期：5

起页：72-79

止页：

分类号：TF845

语种：中文

关键词：稀土电解槽;空气流速;温度场;数值模拟;热传导;

内容简介

目前稀土熔盐电解基本都采用3 k A敞口槽型结构,该槽型结构实际生产过程温度场的变化受环境风速影响很大。本文以稀土电解槽上方空气流动速度作为变量,利用数值模拟方法研究了不同空气流速下熔盐液面与环境之间的换热系数,发现当流速达到0.935 m/s时(相当于1级风速),对流方式由自然对流向混合对流变化。使用Comsol软件建立电解槽物理模型与温度场数学模型,并以流速为变量研究了流速对电解槽温度场的影响,研究发现高于2 m/s或低于1.5 m/s的空气流速都不利于电解的进行,当空气流速处于1.5 m/s～2 m/s时,电解槽温度处于1050℃～1080℃之间利于电解;量化分析0～5 m/s的空气流速对温度场的影响,发现空气流速每增大0.5 m/s,电解槽温度整体下降4℃左右,此结果对于气体收集装置的速度控制提供了理论支持。