Алюминий является одним из основных цветных металлов в мире и широко используется в строительстве, транспорте, аэрокосмической и других отраслях. Алюминий — минерал, широко распространенный в земной коре. Его химические свойства очень хорошие. Оксид алюминия, образующийся при комнатной температуре, очень стабилен. Его часто используют для изготовления огнеупорных материалов, медицинского оборудования, химических реакторов и т. д. Его отличная электропроводность широко используется в энергетике, например, в генераторах, трансформаторах, конденсаторах и т. д.Электролизеры будут использоваться.
С точки зрения процесса производства электролитического алюминия, затраты на его производство в основном включают следующие аспекты:
(1) Сырье: оксид алюминия, криолит, фторид алюминия, добавки (фторид кальция, фторид магния), анодные материалы;
(2) Энергетические затраты: электричество (постоянного и переменного тока), топливо;
(3) Затраты на рабочую силу: заработная плата и другие административные расходы.
(4) Прочие расходы: такие как потеря и износ оборудования, финансовые расходы, фрахт, налоги и т. д.
Исследовательская работа по моделированию электротермического поля алюминиевых электролизеров включает в себя два аспекта: во-первых, она развивается от одного измерения к трехмерному, и во-вторых, рассчитываются локальные или общие стационарные и переходные электротермические поля алюминиевого электролизера; проверяется и моделируется электромагнитно-температурное поле. Граничные условия и физические параметры, необходимые для моделирования. Хотя моделирование электротермических силовых полей добилось большого прогресса, все еще существует много недостатков.
В алюминиевом электролизере используется электролит с использованием криолита, добавок и оксида алюминия в качестве сырья. Углеродный материал действует как анод и катод, а под действием постоянного тока катод на углеродном блоке восстанавливается до алюминия. Под действием постоянного тока алюминиевый электролизер преобразует электрическую энергию в тепло Джоуля в соответствии с законом Джоуля и генерирует тепловое поле под совместным контролем теплового баланса множеством факторов. В то же время в процессе электролиза существует множество физических полей, таких как магнитные поля, поля потока и поля напряжений.
Взаимодействие между этими физическими полями очень сложное. По соотношению их можно разделить на две категории: поле электротепловых напряжений и поле электромагнитного потока. За счет разумного распределения электротермического магнитного поля можно получить лучший электротермический баланс, получить стабильную и регулярную полость и уменьшить колебания алюминиевой жидкости, тем самым улучшая выход по току электролизера и продлевая срок службы электролизера. электролитическая ячейка. Поэтому необходимо провести комплексное и углубленное исследование электротермического поля при электролизе алюминия. Метод численного моделирования в настоящее время является основным методом исследования электротеплового поля алюминиевых электролизеров.
