铝电解槽预焙阳极开槽对气泡排出的影响 气泡 体积分数:1×1031×10-12×1013×1014×101体积分数:1×1051×10-12×10-13×1014×101 体积分数:1×10-51×10-12×1013×1014×10-1体积分数:1×1051×10-12×1013×10-14×101 气泡■ 体积分数:1×1031×10-12×10-13×1014×101体积分数:1×10351×10-12×10-13×1014×10 气泡 气泡 体积分数:1×1051×1012×1013×10-14×10体积分数:1×101×10-12×1013×10-14×1 (a)方案A;(b)方案B:(c)方案C:(d)方案D;(e)方案E;(方案F;(g)方案G:(h)方案H 图2不同长度方向上开槽方案阳极底掌下10.5mm电解质层中气泡体积分数分布 Fig 2 Distribution of bubble volume fraction in electrolyte layer of 10.5 mm below anode with different longitudinal slot cutting 气泡层的分布范围及体积分数都有所减小,中心部位槽应尽量少,则开1条槽已经足够;若要达到更好的 聚集的下部气泡层逐渐被压缩为长条状,当槽边距达排气效果,则需开2条槽并且合理的选择开槽的位置 到125-150mm间的某一值时,中心部位集聚的下部但开槽后阳极质量损失相对于开1条槽增加1倍。 气泡层消失,气泡层变成薄层状;若开槽部位边距继2.2宽度方向开槽对气泡排出的影响 续增大,气体的覆盖率及总积存量继续减小,当槽边 分别计算沿阳极宽度方向上开1条槽、均匀开2 距达到200mm时,气泡总积存量从不开槽时的1045条槽及3条槽,整体左移50mm的3条槽及均匀开4 L下降到598L,减少了42.78%,阳极底掌下5mm条槽的气泡-电解质流场,分析在阳极宽度方向上开 中电解质气泡体积分数从5098%下降至2305%。从槽对气泡排出的影响,各开槽方案分别按上述顺序定 以上分析可以看出:在开2条槽时,合理选择开槽位义为I至M 置对于发挥其最大的促进排气效果具有重要意义,本 表4所示为I至M开槽方案的阳极底掌下气泡分 实例中所选择的阳极尺寸及工艺条件均较为具有代表布状况的计算结果,图4所示分别为开槽方案为I至 性,因此若确定在阳极长度方向上开2条槽时,开槽M时距阳极底掌10.5mm的电解质截面上气泡体积分 的位置距侧边应在200mm以上。 数分布情况,各分布图中左侧指向电解槽大面。 从减少阳极质量损失及开槽成本考虑,在底部开 由图4可知:在阳极宽度方向上开槽有利于减小第 12 期 杨帅，等：铝电解槽预焙阳极开槽对气泡排出的影响 4621  (a) 方案 A；(b) 方案 B；(c) 方案 C；(d) 方案 D；(e) 方案 E；(f) 方案 F；(g) 方案 G；(h) 方案 H 图 2  不同长度方向上开槽方案阳极底掌下 10.5 mm 电解质层中气泡体积分数分布 Fig.2 Distribution of bubble volume fraction in electrolyte layer of 10.5 mm below anode with different longitudinal slot cutting  气泡层的分布范围及体积分数都有所减小，中心部位 聚集的下部气泡层逐渐被压缩为长条状，当槽边距达 到 125~150  mm 间的某一值时，中心部位集聚的下部 气泡层消失，气泡层变成薄层状；若开槽部位边距继 续增大，气体的覆盖率及总积存量继续减小，当槽边 距达到 200 mm 时， 气泡总积存量从不开槽时的 10.45  L 下降到 5.98  L，减少了 42.78%，阳极底掌下 5  mm 中电解质气泡体积分数从 50.98%下降至 23.05%。从 以上分析可以看出：在开 2 条槽时，合理选择开槽位 置对于发挥其最大的促进排气效果具有重要意义，本 实例中所选择的阳极尺寸及工艺条件均较为具有代表 性，因此若确定在阳极长度方向上开 2 条槽时，开槽 的位置距侧边应在 200 mm 以上。 从减少阳极质量损失及开槽成本考虑，在底部开 槽应尽量少，则开 1 条槽已经足够；若要达到更好的 排气效果， 则需开 2 条槽并且合理的选择开槽的位置， 但开槽后阳极质量损失相对于开 1 条槽增加 1 倍。 2.2  宽度方向开槽对气泡排出的影响 分别计算沿阳极宽度方向上开 1 条槽、均匀开 2  条槽及 3 条槽，整体左移 50 mm 的 3 条槽及均匀开 4  条槽的气泡−电解质流场，分析在阳极宽度方向上开 槽对气泡排出的影响，各开槽方案分别按上述顺序定 义为 I 至 M。 表 4 所示为 I 至 M 开槽方案的阳极底掌下气泡分 布状况的计算结果，图 4 所示分别为开槽方案为 I 至 M 时距阳极底掌 10.5 mm 的电解质截面上气泡体积分 数分布情况，各分布图中左侧指向电解槽大面。 由图 4 可知：在阳极宽度方向上开槽有利于减小