铝电解槽阴极内衬应力分析

本项目以铝电解槽内衬为研究对象，主要研究了阴极内衬中的应力分布情况。对阴极内衬材料的主要物理性能进行了测定，测定结果表明，用整体石墨化工艺生产的半石墨化阴极炭块导热系数按普通无烟煤阴极炭块高得多，石墨化度较高抗钠侵蚀性能强。对线性热应力理论进行了推广，使之能够用来处理有化学膨胀应力，并用有限单元法对阴极内衬中的应力分布进行了计算。计算结果表明，阴极炭块上下应力差别较大，主要贡献是化学膨胀应力，在阴极钢棒周围则是热应力的影响较大。本研究结果对电解槽的设计及电解槽的焙烧起动重要参考价值。主要不足是化学膨胀率的测试不够准确，垂直方向的变形计算结果与实际结果不相符。