[发明专利]一种自焙电极焙烧带电极糊最佳电阻率和电阻热的计算方法

权利要求书

1.一种自焙电极焙烧带电极糊最佳电阻率和电阻热的计算方法，其特征在于：电极壳和所述电极壳内自焙电极为并联电路，所述自焙电极为柱状焙烧带，所述自焙电极焙烧带电极糊最佳电阻率采用以下方法计算：

S1，自焙电极焙烧热量Q_极，Q_极＝0.24I_极²R_极t， (式1)；

式中：Q_极为自焙电极焙烧带产生的电阻热，单位为cal；

I_极为通过自焙电极碳材料的电流，单位为A；

R_极为自焙电极碳材料的电阻，单位为Ω；

t为时间，单位为S；

S2，ρ_壳为电极壳的电阻率，ρ_壳＝ρ_壳T1[1+k(T2-T1)]＝0.54Ω·mm²/m， (式2)；

式中，ρ_壳T1为电极壳在20℃时的电阻率，取值为0.14Ω·mm²/m；

k为温度系数，取值为0.0042；

T1为电极壳温度，取值为20℃；

T2为焙烧带电极糊的温度，取值为700℃；

S3，电极壳电阻R_壳，R_壳＝ρ_壳L/S_壳＝5.46×10^-6Ω， (式3)；

式中：R_壳为电极壳的电阻，单位为Ω；

ρ_壳为电极壳的电阻率，ρ_壳＝0.54Ω·mm²/m；

L为自焙电极焙烧带长度，对应1米铜瓦时，取值为0.25m；

S_壳为包括含筋片的电极壳钢板的截面积，取值为24720mm²；

S4，R_极＝ρ_极L/S_极＝1.33×10^-7ρ_极， (式4)；

式中，R_极为自焙电极碳材料的电阻，单位为Ω；

ρ_极为自焙电极焙烧带电极糊在焙烧温度下的电阻率，单位为Ω·mm²/m；

L为自焙电极焙烧带长度，对应1米铜瓦时，取值为0.25m；

S_极为自焙电极糊的截面积，根据实际生产条件，取值为1886000mm²；

S5，I_总＝I_极+I_壳， (式5)，其中，I_极为通过自焙电极碳材料的电流，单位为A；

I_极/I_壳＝R_壳/R_极＝ρ_壳L S_极/(ρ_极LS_壳)＝41.2/ρ_极， (式6)；

通过式5、式6计算I_极，I_极＝41.2I_总/(41.2+ρ_极)＝4.74×10⁶/(41.2+ρ_极)， (式7)；

式中，I_总为电极及电极壳总电流，根据实际生产条件，取值为115000A；

S6：自焙电极焙烧带每日产生的电阻热Q_日极，Q_日极＝0.24I_极²R_极t＝6.2×10¹⁰ρ_极/(41.2+ρ_极)²， (式8)；

式中，t为每日时间，为60×60×24S；

S7：对式8进行求导计算，计算出自焙电极焙烧带电极糊电阻率极值ρ_极lim，ρ_极lim＝41.2Ω·mm²/m；将ρ_极lim＝41.2Ω·mm²/m代入式8，并得到极限电阻热Q_lim，Q_lim＝3.76×10⁸cal。