稀土金属电解槽阳极消耗对电场的影响

电解过程中阳极的消耗会使电极尺寸和形状发生变化,进而对电场分布产生影响。利用有限元分析软件ANSYS建立了传统6 kA上插阴阳极式稀土电解槽的3D模型,分别研究了电解过程中阳极呈均匀消耗和非均匀消耗两种形态对电场分布的影响。结果表明,随着阳极炭块消耗量的增加,电极下方电压等势线分布呈现下移趋势,且电场强度不断增加;阳极非均匀消耗时槽电压要比均匀消耗高出130 mV左右,非均匀消耗电场强度比均匀消耗电场强度的增加量呈先增加后减小趋势,在阳极消耗26 mm时增加量达到最大值,为10.45 V·m~(-1)。根据电场仿真的结果,在阳极消耗达到50 mm时进行阳极的更换较为合理,并建议在该电解条件下使阳极保持均匀消耗更有利于电解槽的稳定性。