稀土电解槽电场仿真与阴极结构优化

Zhang Hengxing,Lü Xiaojun,Zhong Shuiping,Wang June,Chen Hang,Liu Song,Zeng Xiaopeng,Jian Yongzhang

Journal of the Chinese Society of Rare Earths（2020）

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摘要

利用有限元分析软件ANSYS,建立了上插阴阳极式稀土电解槽的3-D模型,研究了稀土电解槽阴极腐蚀和安装保护套对电场分布的影响,并对阴极结构进行优化.结果表明,在阴极腐蚀后,导致腐蚀坑处电流密度集中,其电流密度高达2.4×106 A·m-2,产生大量焦耳热进一步加速了阴极的腐蚀;阴极保护套的使用会使槽电压升高,其中采用外部式保护套,槽电压升高90 mV,采用嵌入式保护套,槽电压升高150 mV;当阴极结构采用半球型时电解槽电场分布更加均匀,避免了电解槽局部过热,有利于提高电解槽的电流效率和使用寿命.

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