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长期以来稀土冶炼工厂的技术人员开发电解槽方法都比较传统。即通过不断的制造不同结构参数的电解槽并进行试验。进行生产后对比哪种结构参数的电解槽寿命长、电流效率高。这种开发方法周期长、成本高的不足非常明显。如果有理论上的指导加上软件的模拟为结构参数的选择提供参考，将加快电解槽的开发速度和实现成本降低。电解槽两极之间的距离、两极离槽底的距离都是电解槽开发的重要结构参数。试求8KA稀土电解槽最优的这两个参数是本文重要任务。笔者在借鉴铝电解槽的基础上，建立了稀土电解槽电场和温度场的数学模型。模拟不同极距、不同的离底部距离的电场和温度场。分析这些结构参数的单独变化对电场和温度场的影响。通过对比来寻找一个电场和温度场分布都比较合理的电解槽槽型。本文努力探索电解槽电场、温度场两者的联系。利用电场模拟得到的熔体电压表进行热平衡计算，发现两个物理场是相互联系的。对比温度场模拟的结论和热平衡计算的结论，发现它们彼此相互印证。对于不同结构参数的槽型，其熔体电压越高，热量收入越高，其槽内的温度较高。通过电解槽温度场的模拟和分析，最终得出一个重要结论：在稳态电解过程中适当的升降阴极可以实现一定范围的温度调节。如温度低于理想温度，可以通过下降阴极使熔体电压升高，增加热能。这个结论刚好和现场生产相互印证。电解槽运行过程中有一个非常重要的工艺参数是电解温度。电解温度是否合理是否稳定尤为重要。它将直接影响产品的产量、质量以及电流效率。实际生产中工人凭肉眼观察熔盐颜色来判断电解温度，进行加料换极等相应操作。这种纯人工操作造成了电流效率低下、原料浪费大的后果。现场急需一种温度控制系统，用实时测量和显示电解槽温度来代替目测。减少熔体温度波动，将其控制在指定范围内。本文结合实际生产和温度场仿真结果提出了稀土电解槽模糊自整定PID温度控制的方案。笔者借鉴了包头某稀土金属材料有限公司的一种用于稀土实际生产的调温设备。同时推导了传动系统的传递函数。以STC89C51单片机为控制核心，以电机和阴极升降装置为执行构件。完成了模糊控制器的设计，并利用SIMULINK建立了模糊自整定PID的模型。