导流槽阴极热应力分布计算和结构优化

• 作者: 刘业翔 李劼 李相鹏 赖延清
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 热应力 聚铝沟 阴极钢棒 导流型铝电解槽
• 年，卷（期）: 2004,（6）
• 所属期刊栏目: 刘业翔院士专栏·轻金属冶金及工业电化学
• 页码范围: 869-874
• 页数: 6页
• 分类号: TF821
• 字数: 3236字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-7207.2004.06.001

摘要

使用ANSYS有限元计算软件建立了75 kA导流型铝电解槽热应力分布的计算模型,对聚铝沟位于槽中部导流型铝电解槽阴极内部的热应力分布进行了计算研究,为了减小阴极内部应力的集中,对电解槽结构进行优化.研究结果表明:采用典型的截面为矩形的聚铝沟和普通方钢作为阴极钢棒时,在聚铝沟处的阴极炭块和涂层以及阴极炭块内部炭糊与阴极钢棒端部接触之处存在较大的应力集中,从而可能造成阴极炭块开裂以及涂层与阴极炭块分离;采用半圆形截面聚铝沟能缓解角部的应力集中,但在聚铝沟圆弧底部的炭块和涂层中各存在1个x方向的正应力集中,最大值分别为-6.65×107Pa和-4.97×107Pa;采用小直径圆弧角的聚铝沟要比采用半圆形或矩形截面的聚铝沟更能改善此处涂层和炭块中的应力分布,而采用端部为半球形的阴极钢棒能有效地减小阴极炭块内部由于阴极钢棒热膨胀产生的应力集中.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘业翔	中南大学冶金科学与工程学院	179	2522	25.0	39.0
2	李劼	中南大学冶金科学与工程学院	259	2311	22.0	31.0
3	赖延清	中南大学冶金科学与工程学院	224	2239	23.0	32.0
4	李相鹏	中南大学冶金科学与工程学院	9	91	6.0	9.0