大尺寸阴极稀土电解槽的电场模拟计算

作者：廉华; 任永红^*; 郭海涛; 潘燚; 刘雨; 杨培绿; 侯磊; 郝志琴; 薛琪; 刘兴志; 孙致杰; 刘文晶

来源：稀土, 2021, 42(06): 100-113.

DOI：10.16533/j.cnki.15-1099/tf.20210072

• 稀土
• 镨钕金属
• 电解
• 电解槽
• 电场
• 数值模拟

稀土氟化物熔盐电解技术从20世纪80年代开始逐步工业化应用,经过几十年的发展,单槽规模从3 kA级逐步发展到目前的8 kA甚至15 kA级,电流效率也从原来的不足70%提高到接近80%。但是稀土熔盐电解操作的机械化、自动化水平没有大的提高。为了探索大型电解槽自动出金属的实施途径,包头瑞鑫稀土金属材料有限公司设计运行了10 kA级单阴极圆形电解槽。该电解槽首次选用了?120 mm大尺寸钨阴极,经过运行得到的各项工艺技术指标良好。本文针对此电解槽,在初步设计方案基础上利用MATLAB软件编制的稀土电解槽电场数值模型,模拟计算了电解槽炉膛内导电区域的三维电场分布。通过计算结果,分析了电解槽炉膛内各部位的电位关系,为下一步稀土电解槽的技术改进和工艺研究提供理论参考和帮助。