双碳背景下铝电解绿色低碳技术体系构建

沈阳院铝电解绿色深度节能技术是针对国家双碳战略和行业阶梯电价背景而形成的一整套技术体系。其从铝电解工艺本质切入,着手于磁流体稳定性提升、良好热平衡维持和系统性节能降耗三个方向,包含了磁场原位升级技术、网络化自均衡母线技术、节能长寿命阴极及内衬技术、双侧精准集气技术以及相配套的生产操作及管理技术等。该技术体系已经在超过45条电解系列上应用,涉及了从180到600 kA的所有国内电解槽型,直流电耗最低达到了12200 kWh/t-Al以下。该技术的应用有助于缓解电解铝生产企业的节能降碳压力,同时提高电解生产的安全性和稳定性。

书讯

2000年度、2005年度~2022年度《轻金属》杂志合订本(2001~2004年每期都有单行本,价格是全年240元,含邮费),分别收录了当年刊载的轻金属业界的新技术、新工艺及先进的生产管理方面的论文数百篇。主要内容包括轻金属原料矿山、氧化铝氟化盐、电解铝、铝用炭素、镁钛工业硅、轻合金及其加工、轻金属材料等,还刊载了大量的国际、国内轻金属行业的技术信息。

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2000年度、2005年度~2023年度《轻金属》杂志合订本(2001~2004年每期都有单行本,价格是全年240元,含邮费),分别收录了当年刊载的轻金属业界的新技术、新工艺及先进的生产管理方面的论文数百篇。主要内容包括轻金属原料矿山、氧化铝氟化盐、电解铝、铝用炭素、镁钛工业硅、轻合金及其加工、轻金属材料等,还刊载了大量的国际、国内轻金属行业的技术信息。

《轻金属》创刊50周年优秀论文集出版发行

为纪念《轻金属》杂志创刊50周年,《轻金属》编辑部从创刊以来所出版的《轻金属》中,筛选出一批反映轻金属工业发展过程的优秀论文,编辑出版了“《轻金属》创刊50周年优秀论文集”。全书共收录优秀论文134篇,计123万字,定价400元(含邮费)。有需要者请直接与《轻金属》编辑部联系。

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2000年度、2005-2022年度《轻金属》杂志合订本(2001-2004年每期都有单行本,价格是全年240元,含邮费),分别收录了当年刊载的轻金属业界的新技术、新工艺及先进的生产管理方面的论文数百篇。主要内容包括轻金属原料矿山、氧化铝氟化盐、电解铝、铝用炭素。

《轻金属》创刊50周年优秀论文集出版发行

为纪念《轻金属》杂志创刊50周年,《轻金属》编辑部从创刊以来所出版的《轻金属》中,筛选出一批反映轻金属工业发展过程的优秀论文,编辑出版了“《轻金属》创刊50周年优秀论文集”。全书共收录优秀论文134篇,计123万字,定价400元(含邮费)。

《轻金属》创刊50周年优秀论文集出版发行

为纪念《轻金属》杂志创刊50周年,《轻金属》编辑部从创刊以来所出版的《轻金属》中,筛选出一批反映轻金属工业发展过程的优秀论文,编辑出版了“《轻金属》创刊50周年优秀论文集”。全书共收录优秀论文134篇,计123万字,定价400元(含邮费)。

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2000年度、2005年度~2023年度《轻金属》杂志合订本(2001~2004年每期都有单行本,价格是全年240元,含邮费),分别收录了当年刊载的轻金属业界的新技术、新工艺及先进的生产管理方面的论文数百篇。主要内容包括轻金属原料矿山、氧化铝氟化盐、电解铝。

《轻金属》征稿启事

《轻金属》期刊1964年创刊,国际标准连续出版物号ISSN 1002-1752,国内统一连续出版物号CN21-1217/TG。由沈阳铝镁设计研究院有限公司主办、中国有色金属工业协会主管、国内外公开发行的国家级科技期刊(月刊)。

旋风分离器气固流动特性数值模拟研究

为探究旋风分离器流场特性与分离特征,在气固两相流理论基础上,建立旋风分离器结构模型,通过CFD数值模拟软件对分离器的流场进行仿真计算,研究了气相速度场和压力场分布情况,考察各项参数对分离性能的影响。进行方案优选,在圆柱段长度430 mm、下锥段长度790 mm、溢流管插入深度140 mm、溢流口直径80 mm时分离器分离效率达到最优值。通过线性回归与多元逐步回归法推导得出分离效率与参数间的关系表达式,对分离器结构改进具有重要的参考价值。

热处理对GNP-Al复合材料显微组织和性能的影响

本文以石墨烯为增强相,采用高能超声辅助铸造法及后续热处理制备了铝基复合材料,并研究石墨烯和热处理对复合材料显微组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明,石墨烯促进了复合材料晶粒细化,且热处理后Si相进一步细化及圆整。经热处理后复合材料的屈服强度和抗拉强度(245和319MPa)比基体(119和202MPa)分别提高了105.9%、57.9%。磨损试验结果表明,添加石墨烯和T6热处理后复合材料的磨损率最低,磨损机制由剥层磨损转变为磨粒磨损。

TC4表面掺La微弧氧化涂层的显微结构与耐磨性的研究

针对TC4钛合金在服役期间耐磨性较差等问题,本文在乙酸钙-六偏磷酸钠电解液体系下运用微弧氧化工艺在TC4钛合金表面制备出掺La陶瓷涂层。重点研究了电解液中掺杂La(NO_(3))_(3)对TC4钛合金微弧氧化涂层(MAO)耐磨性的影响。利用XRD、SEM、显微硬度计、摩擦磨损试验机、涂层附着力划痕仪等仪器对不同La(NO_(3))_(3)掺杂量下的微弧氧化涂层的物相组成、微观形貌、厚度、显微硬度、摩擦因数、结合力等指标进行表征。结果表明:随着La(NO_(3))_(3)掺杂量增加,MAO涂层由HAp、A-TiO_(2)、R-TiO_(2)、La_(2)O_(3)相组成。掺La陶瓷涂层厚度虽略有减小,但致密性有所提高。涂层的显微硬度先增大后减小、摩擦因数先减小后增大。当La(NO_(3))_(3)掺杂量为6 g/L时,涂层显微硬度提高31.18%,涂层与基体结合力提高30.59%,MAO涂层摩擦因数最小,约为0.55。

氢氧化铝低温焙烧技术研究

氢氧化铝焙烧是氧化铝生产中最后一道工序,能耗约占整个氧化铝厂能源消耗的30%左右,如何降低单位产品能源消耗对于降低运营成本和减少碳及其他污染物排放意义重大。本文通过对气态悬浮焙烧炉理论和现场应用情况的研究分析,重点研究了灼减(LOI)、失重率、颗粒直径、停留时间等与焙烧温度的关系,提出了在气态悬浮焙烧的基础上进一步降低焙烧温度,进而降低单位产品能耗,减少二氧化碳和氮氧化物排放的新型低温焙烧技术。

石油焦煅烧工艺冷却方式的对比与分析

对比分析回转窑和罐式炉不同的冷却方式,采用冷却效率高,并且对高温煅后焦热量可以余热利用的冷却技术正在成为新的发展方向。回转窑间接冷却不仅可以产生90℃的热水,而且还能解决直接喷淋冷却带来的焦粒粉化问题,是新建或者改造项目的优选工艺。罐式炉汽化冷却方式可以产生250~300kg/t-CPC的饱和蒸汽,经济性明显,是降低双碳排放的重要技术,但是产业化应用还需要解决水套材料、寿命方面的问题。

基于声发射频谱分析的阴极炭块破裂研究

通过对阴极炭块进行不同加载速率的单轴压缩实验和声发射监测实验,分析炭块破裂过程中的力学特性和声发射特性。研究表明:由对应的应力门槛值可确定炭块破裂过程的不同阶段;声发射波形占比量的大小能反映炭块内部破坏程度;加载速率和炭块种类对炭块裂纹扩展速度均有影响;不同声发射波形频谱特征对应炭块的不同裂纹尺度和类型;不同阶段典型声发射信号频谱特征表现为单峰频谱到多峰频谱的交替变换;平均主频比和信号事件率均具有分形特征,其关联维数整体均呈现先上升后下降再上升最后下降的趋势。

500 kA铝电解槽焙烧工艺控制和优化

铝电解槽焙烧质量好坏主要取决于焙烧温度的控制,核心是控制好焙烧温度均匀程度和上升梯度。本文详细阐述了500 kA铝电解槽焙烧工艺控制过程,通过对铺焦挂极、装炉、分流器和软连接的安装使用等关键因素进行工艺优化,使焙烧温度均匀程度、上升梯度得到明显改善,冲击电压大幅降低,阳极电流分布更加均匀,有效提升了焙烧质量。

换极对铝电解槽冲击的分析研究

本文针对换极对铝电解槽日常生产的冲击问题,从热平衡与磁流体稳定性两方面进行计算和分析,指出目前铝电解企业换极普遍存在的问题,并提出一些新的思路和想法。

Fe、Ni元素微合金化对Al-11Si铝合金微观组织及力学性能的影响

本研究利用扫描电子显微镜(SEM)、能量散射X射线光谱(EDS)和拉伸试验机,研究了Ni(1.2及1.6wt.%)和Fe(0.6及0.8wt.%)含量对Al-11Si铝合金的微观组织及不同温度下的力学性能的影响。实验结果表明,适量的Ni元素对于Al-11Si合金中富含Fe相的类型、形态和分布具有积极作用。在Al-11Si铝合金中添加1.2wt.%Ni和0.6wt.%Fe可以生成一种类似“汉字状”的富Fe强化相。当进一步增加到1.6wt.%Ni和0.8wt.%Fe后,富Fe相变为了长针状,对Al基体产生严重的割裂作用,降低了合金力学性能。由于含有1.2wt.%Ni和0.6wt.%Fe的Al-11Si铝合金中生成了“汉字状”富Fe强化相,合金的高温拉伸性能得到了显著改善。在350℃的测试温度下,Al-11Si铝合金的抗拉强度(UTS)达到了139 MPa。

基于数字孪生的电解整流所运维系统

为了保证电解铝厂整流所设备安全稳定运行,提高整流所运行和维护的效率,本文提出了一种基于数字孪生技术的整流所设备运维系统。数字孪生技术旨在构建虚拟空间中建立数字化设备模型,通过双向交互数据流模拟物理设备的实时状态和动态特性。通过整流所现场采集器与通讯管理机交换数据,并将数据传输至运维管理系统,运维管理系统采用数字孪生技术构件的设备数据化模块,对整流所所有设备的状态数据、工艺参数和环境各种数据信息转变为数字信息,实现智能运维和全景可视化监控,为整流所运行维护、系统调度、现场设备巡检提供指导,充分保障整流所设备安全可靠运行,实现整流所设备全生命周期管理,提高整流所智能化、可视化和数字化水平。

低磷灰铸铁浇铸阳极在500 kA电解槽的应用试验

本文通过分析磷生铁各元素作用并控制磷生铁组分,实现浇铸后的磷铁环为灰铸铁组织结构,并对比低磷灰铸铁与白铸铁的阳极浇铸情况以及其浇铸阳极在500 kA电解槽上整个服役周期内的性能表现,得出结论:低磷灰铸铁在1 300℃左右的流动性比白铸铁更好;使用低磷灰铸铁的浇铸阳极的Fe-C压降比白铸铁浇铸的阳极的低10 mV左右,节省电量30 kWh/t-Al;低磷灰铸铁浇铸工艺不仅降低了残极的垂直裂纹和掉角的概率,还改善了磷铁环的压脱情况。