基于COMSOL铝电解电流分布在线监测的磁场分析.pdfVIP

2015年第 1期 有色金属(冶炼部分)(http：／／ysy1．bgrimm．cn) ·23 · doi：10．3969／J．issn．1007—7545．2015．01．006 基于 COMSOL铝 电解 电流分布 在线监测的磁场分析 张江江，铁军，赵仁涛，张志芳 (北方工业大学 机电工程学院，北京 100144) 摘要 ：通过测量铝电解槽阳极电流产生 的磁场来反映电流 ，并且使用屏蔽磁环屏蔽掉邻近的阳极、立柱 母线、水平母线和跨接母线产生的干扰磁场 。最后通过试验和 COMSOL仿真，验证屏蔽磁环 的可行性 ， 实现电流分布连续监测 。该测量方法简单 ，测量结果精确 。 关键词 ：铝 电解 ；电磁场 ；电流分布 中图分类号 ：TF821 文献标志码 ：A 文章编号 ：1007—7545(2015)01—0023—04 AnalysisofM agneticFieldofAluminum ElectrolyticCurrentDistribution On—lineMonitoringBasedonCOMSOL ZHANGJiang—jiang，TIEJun，ZHAO Ren—tao，ZHANGZhi—fang (MechanicalandElectricalEngineeringDepartment，NorthChinaUniversityofTechnology，Beijing100144，China) Abstract：Magneticfieldgeneratedby anodecurrentofaluminum electrolyticcellwasmeasuredtoreflect currentdistribution．Interferencemagneticfieldfrom adjacentanode，verticalpostbusbar，horizontal busbarandbridgingbusbarwasshieldedbyshieldedcopperblock．Thefeasibilityofshieldedcopperblock wasverified by experiment and COM SOI simulation．Thismeasuring method is simplewith accurate measuringresults． Keywords：aluminum electrolysis；magneticfield；currentdistribution 在铝电解生产 中，电解槽 的阳极 电流分布的均 和重新安装 ，工作量大 ，安全系数低 。席灿 明等[9。1l 匀性与预焙铝 电解槽的稳定性有关 [】]。如果 阳极 也提 出了一些测量 阳极导杆 电流的方法 ，但 同样存 电流分布不均[4]，则磁场不稳定 。铝液波动紊乱 ，最 在上述问题 。Urata和Evans等n。提 出了通过测 终导致槽温升高、槽况恶化 ，使得生产的各项技术指 量阳极导杆周围的磁场来反映阳极 电流 的方法 ，从 标受到影 响 。如果不均匀 电流从 0．55 变化 到 而实现阳极电流的非接触式在线连续测量。 1．75 ，电流效率就会造成 1．48 ～2．05 的损 然而，由于一根阳极电流被邻近的阳极 、立柱母 失[7]。如果阳极电流可以连续监测并且 阳极在必要 线、水平母线和跨接母线的电流产生的磁场的 “交互 干扰”会影响测量结果 ，因此必须消除这些磁场的干 时做出调整 ，这些损失是可以避免 的。因此电流分 扰 ，才能准确地测量出阳极导杆的电流。基于此 ，本 布的在线监测具有十分重要的意义。 文在