Конференции ИВТ СО РАН

VIII Всероссийская конференция "Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф"

Россия, г. Кемерово, 26 - 28 октября 2005 г.

Тезисы докладов

Моделирование пуска электролизера на твердом сырье

Белолипецкий В.М., Пискажова Т.В., Попов Ю.А.

Институт вычислительного моделирования СО РАН (Красноярск)

Обычная технология пуска электролизера для производства алюминия с самообжигающимся анодом основана на использовании заранее наплавленного жидкого электролита. Этот процесс сопровождается поступлением в окружающую среду загрязняющих веществ, в основном соединения фтора, а также CO2, CO. Поверхность электролита при этом остается открытой примерно в течение суток, и выбросы поступают непосредственно в атмосферу корпуса, не проходя через газоочистку. Кроме того, работающие электролизеры, на которых подготавливают жидкий электролит для пуска новой ванны, имеют после этого технологические расстройства, сопровождающиеся снижением производительности и Анодными Эффектами. При АЭ происходят выбросы газов, способствующих парниковому эффекту – CF4, C2F6. Парниковый потенциал CF4 в 6500 раз больше, чем потенциал СО2, а C2F6 - в 9500 раз.

Чтобы уменьшить негативное воздействие, большую часть жидкого электролита предполагается заменить твердым сырьем. Для выработки регламента технологических действий при пуске на твердом сырье предлагается упрощенная математическая модель. С помощью модели выполнена оценка времени нагревания твердого сырья от начальной температуры до температуры плавления, оценка времени плавления нагретого сырья, рассчитаны тепловые потоки между горизонтальными слоями электролизера при пуске на твердом сырье и необходимые тепловые затраты. Модель учитывает теплообмен твердого сырья с электролитом, с атмосферой, с боковой поверхностью анода и внутренней поверхностью шахты.

Полученные тепловые затраты были введены в программу “Виртуальный Электролизер” [1] для идентификации температур наружных поверхностей, учета теплопотерь электролизером и определения дополнительных тепловых затрат для поддержания температуры электролита, необходимой для обеспечения условий плавления. При осуществлении пуска на твердом сырье были экспериментально подтверждены основные расчеты, а также идентифицированы коэффициенты теплообмена.

1. Белолипецкий В.М., Пискажова Т.В. “Многослойная математическая модель теплового баланса виртуального электролизера”// Вычислительные технологии. 2003. Т.8, № 6. С. 24-30.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]