随着稀土功能材料在生产生活中的应用越来越广泛，市场对稀土的需求日益增加。对于稀土冶金行业而言，如何降低能耗，提高稀土产量是增强企业竞争力的核心。稀土氧化物电解制取稀土金属是获得高纯稀土的有效手段，然而，目前我国稀土电解多采用上插式电极，虽易于管理，便于操作，但其产量低，能耗大。为大幅提高稀土金属的产量，满足社会节能减排的要求，上插式稀土电解槽必将向着底部阴极稀土电解槽的方向发展。在电解过程中，电解槽内存在多个物理场，而熔盐的循环流动是促进电解正常进行的前提条件，掌握熔盐的流动规律是研究电解槽内其他物理场的基础。本文是以60kA底部阴极导流式稀土电解槽为原型，取其1/4槽体作为研究对象。首先通过查阅资料，确定阳极电流密度为0.75A/cm2，计算得出槽体的结构参数，利用CFD软件模拟不同工况时电解槽内的流场，根据流场的变化情况确定该槽型的最优参数，具体工作有：（1）在阳极电流密度0.75A/cm2，阳极凹弧角度为π/2时，利用欧拉气液两相模型，模拟阳极倾角分别为3°、7°、11°和15°时，熔体的流动和阳极气体的分布，确定倾角为11°时流场的分布较均匀，利于电解的高效运行；（2）不改变阳极电流密度，改变阳极凹弧角度和倾角时，发现阳极的凹弧角度越小，倾角也就随着变小，槽体的尺寸将随之增加不利于建设初投资；（3）利用欧拉气液液三相模型，模拟倾角为11°，极间距分别为80mm、90mm、100mm、110mm和120mm时，电解槽内熔体的流动，阴阳极之间电解质的分布，确定极间距为110mm为最佳；（4）根据确定的电解槽结构参数，模拟不同电流强度变化时，阴阳极之间电解质的分布，气体的扩散，分析确定了该槽的电流强度可以增加到120kA。（5）计算该槽体的热平衡，分析在电解过程中各部分热量的比例，提出改进措施。本课题作为应用基础研究，具有较强的实用性，为电解槽向底部阴极发展提