ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ ПОВЕДЕНИЯ ГАРНИСАЖА В АЛЮМИНИЕВОМ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЕ

Описание

Перевод названия: COMPUTATIONAL MODEL OF LEDGE BEHAVIOR IN ALUMINUM REDUCTION CELL

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Идентификатор DOI: 10.21285/1814-3520-2017-8-151-166

Ключевые слова: производство алюминия, электролизер, теплопередача через бортовую футеровку, гарнисаж, уравнения в частных производных, явное выделение фронта кристаллизации, метод "ловли фронта в фазовый узел", aluminum production, electrolytic cell, side lining heat transfer, skull (side ledge), partial differential equation, explicit identification of the crystallization front, method of "front catching in a phase node"

Аннотация: ЦЕЛЬЮ данной работы является создание автоматической научно- исследовательской системы, снижающей энергопотребление ванн, а также позволяющей анализировать поведение алюминиевого электролизера при подаче управляющих воздействий. Исследуется часть математической модели теплообмена в алюминиевом электролизере, рассматривающая теплопеПоказать полностьюредачу через бортовую футеровку и процессы плавления - кристаллизации гарнисажа, имеющегося на внутренней поверхности стенки ванны и вносящего нелинейные аспекты в управление этим металлургическим аппаратом. Представлена новая численная одномерная модель поведения гарнисажа, позволяющая рассчитывать динамическое изменение температур по сечению борта электролизера и положение фронта кристаллизации. МЕТОДЫ. Модель использует динамическое одномерное уравнение теплопроводности, граничные условия 1 и 3 рода, условие Стефана и метод явного выделения фронта кристаллизации. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. С использованием различных моделей разработанного программного обеспечения проведено сравнение расчетов динамики температур бортовой футеровки и толщины гарнисажа. Показано, что разработанная модель лучше определяет характеристики переходных процессов теплообмена при изменении рабочей температуры расплава и температуры его кристаллизации и может быть использована при разработке алгоритмов управления заданным напряжением на алюминиевых электролизерах. ВЫВОДЫ. Проведено сравнение моделей и представлены результаты расчетов, которые демонстрируют преимущества новой одномерной динамической модели теплопередачи через бортовую футеровку электролизера с учетом фазового перехода. Данная модель может быть использована в составе АСУТП получения алюминия.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Вестник Иркутского государственного технического университета

Выпуск журнала: Т.21, 8

Номера страниц: 151-166

ISSN журнала: 18143520

Место издания: Иркутск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет"

Авторы

Вхождение в базы данных