|
Архив публикацийТезисыXXIV-ая конференцияИсследование особенностей протекания анодного эффекта для многоанодного алюминиевого электролизёраМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия 1 стр. (принято к публикации)Анодный эффект представляет собой явление, характерное для электролиза расплавленных солей[1]. Существенное ухудшение смачиваемости анода электролитом считается основной причиной возникновения анодного эффекта и сопровождается резким, почти мгновенным в течение 30 – 60 с, увеличением напряжения на электролизёре с 4 до 40 В. В силу уменьшения концентрации глинозёма поверхностное натяжение электролита увеличивается, при этом на аноде образуются более крупные пузырьки газа, размер которых в диаметре может доходить до 10 сантиметров. Представлена трёхмерная трёхфазная математическая модель промышленного алюминиевого электролизёра, которая учитывает во взаимосвязи четыре основных группы процессов: гидродинамические, электромагнитные, тепловые и электрохимические[2,3]. Данный подход позволил моделировать более сложные технологические процессы, в том числе и анодный эффект. Проведённые по представленной модели вычислительные эксперименты[4] показали, что анодный эффект можно условно разбить на три стадии: • Начальная МГД-стабильная стадия. • Стадия развитие МГД-нестабильности. • Конечная стадия, прекращение процесса электролиза. Данное исследование позволило увидеть, как протекает процесс развития анодного эффекта и показать особенность, которая может привести к потере металла. Обычно технологические работы по устранению анодного эффекта наступает уже на третьей стадии, когда ток перестаёт течь в электролизной ванне. Численные расчёты показали, что для предотвращения потери первичного алюминия, работы нужно начинать в начале второй стадии, предотвращая развитие МГД-нестабильности.
Литература 1. В.М. Белолипецкий Т.В. Пискажова Математическое моделирование процесса электролитического получения алюминия. Решение задач управления технологией. Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2013. - 271 с. : - Библиогр. 2. Н. П. Савенкова, Р. Н. Кузьмин, С. В. Анпилов, А. В. Калмыков «Моделирование влияния динамики изменения внутреннего пространства ванны алюминиевого электролизёра на МГД-процессы» // Успехи прикладной физики, 2016, том 4, № 4, С. 409-415. 3. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. –М.: Наука, 1978. 4. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984. |
