为了解决稀土电解槽电场分布不合理的问题,建立了6kA稀土电解槽三维模型并对模型的电极位置进行调整,对稀土电解槽不同电极位置下三维电场进行了数值模拟,研究了不同电极极间距和离底高度下电解槽内三维电场的分布。结果表明熔体电压随极间距的增加而升高,两极中间区域电场分布均匀,等势面密集,电流密度较大,在阴极底部圆周区域电流密度达到最大;金属接收区电位梯度小,电场分布稀疏,电流密度较小,有利于稀土金属在该区域的沉积。对6kA稀土电解槽电极位置参数进行了优选,为该槽型进一步的结构优化提供参考。

通过对稀土萃取槽关键部件过渡轴的有限元优化设计研究,验证了稀土萃取槽传动机构优化设计的可行性。根据实际工况利用ANSYS Workbench软件对过渡轴三维参数化有限元模型进行有限元静力学分析,结果表明过渡轴最大等效应力远小于过渡轴的疲劳极限应力。在此基础上,以满足疲劳强度极限为约束条件,对过渡轴进行以质量为目标函数的目标驱动优化设计,结合过渡轴配合及设计要求,得到优化模型,优化后的模型比原模型质量大幅度降低。现场生产试验表明优化后的过渡轴性能良好,能够满足生产要求。

为解决现行固定床稀土氟化炉内因温度分布不均而导致的氟化效果不佳问题,以新型立式氟化炉为研究对象,通过合理简化建立数学物理模型,采用CFD软件对模型进行计算分析,得到了不均匀的反应器温度场;结合传热理论讨论了导致温度场不均匀的主要因素,主要有气体入口直径和物料层厚度。采用单因素分析法对立式稀土氟化炉反应器进行优化分析,研究了反应器内温度场随气体入口直径与物料层厚度的变化规律,并获得最佳入口直径和物料层厚度值。根据优化结果建立几何模型并模拟计算,温度场较优化前有较大改善。

针对电解过程中电流效率低和阴极不断被消耗等问题,以15 kA稀土电解槽为研究对象,采用COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件对电解槽的不同阴极直径和不同插入深度进行了数值模拟,得出了不同阴极直径和不同阴极插入深度下的三维电场图和电流密度分布曲线图,并对结果进行分析研究,分析得出了稀土电解槽的最佳阴极直径为65 mm,最佳的阴极插入深度为500mm。根据研究结论能够确定15kA稀土电解槽的最佳插入深度与阴极直径,为电解槽的的结构优化提供了参考依据。

为了研究稀土熔盐电解槽的电解效率与温度场分布的关系,以15kA大电流稀土电解槽为研究对象,利用COMSOL多物理场耦合软件,计算了不同的阴阳极圆心距的稀土电解槽的温度场分布和电场等参数.得出了电解槽温度场分布随阴阳极圆心距位置变化关系图,并分析了电解槽内温度场分布对整个电解反应过程的影响,为电解槽的结构优化和安装提供了参考依据.

针对当前矿山电动轮汽车的加油出现的问题，提出了基于PCI总线的智能加油系统的设计构思与实现方法，该系统用ADAM-5510型工业电脑、PCI-1713数据采集卡、PCI-1724控制卡实现整个加油控制过程，软件采用VC＋＋开发。