刘 钊，李宗安，张小伟，庞思明，陈德宏，王志强

(北京有色金属研究 总院稀土材料国家工程研究中心 有研稀土新材料股份有限公司，北京 100088)

目前，制备单一稀土金属及合金的主要方法是熔盐电解法[1-3]。在电解过程中，尤其是对电解质而言，其运动同时受电磁力、阳极气体、自身重力和黏性力的交互作用，运动行为非常复杂[4]，不仅决定了稀土氧化物原料的传质以及电解质的传热过程，还对电解生产的稳定性、槽体寿命、电流效率以及能耗均有着重要影响。因此，研究稀土熔盐电解过程中的电解质运动行为显得尤为重要。

由于电解过程的高温和电解质的高腐蚀性，使得对于稀土电解槽流场的研究比较困难，因此，采用计算机模拟对电解槽内部流场进行研究是目前常用的研究方法。刘宇新等[5]采用CFD软件对表面化学反应自动生成气体的流场进行了数值模拟，得出了电解槽的熔体整体流场分布图及在不同位置气体浓度分布曲线图；董云芳等[6]利用CFD软件对60 kA底部阴极稀土电解槽进行研究，得到了不同极距下阳极表面气体的运动速度和阴阳极之间气体的分布情况；刘中兴等[7]针对60 kA底部阴极稀土电解槽内部流场，对比分析了不同阳极倾角下电解槽内部气液两相流动情况，得出了最佳倾斜角度。但是，底部阴极稀土电解槽目前还处于研究开发阶段，并未得到工业化应用，所以，目前工业化生产所用的稀土电解槽还是以上插式阴极结构电解槽为主；……