铝电解槽用铝基打壳锤头的研究与应用

打壳锤头在强磁场、高温环境下工作,受熔盐电解质的腐蚀以及下料口硬质壳面的冲击磨损,打壳锤头逐渐消耗,其中的铁、镉等杂质进入原铝液中影响电解槽原铝品位。本文开展了专用铝基打壳锤头的试验研究及开发,对铝基打壳锤头试样的耐磨、耐热、耐蚀等性能进行研究,找出适宜打壳作业的性能组合,试验数据结果表明,铝合金锤头的耐高温性、硬度、耐磨性及耐蚀性均能达到现场使用要求。实际应用效果表明,使用铝基锤头后电解槽原铝液中的铁含量降低了0.0178%,从根本上解决了铁质打壳锤头消耗磨损造成原铝污染的问题。在25万t/a系列上推广,每年节约成本和因铝品质提升而带来的效益可达132万元,经济效益良好。

铝对体外培养人T、B淋巴细胞合成肿瘤坏死因子影响的研究

为探讨铝对体外培养人T、B淋巴细胞合成肿瘤坏死因子的影响作用 ,采用体外短期培养方法 ,观察铝对人T、B淋巴细胞生长密度和合成分泌肿瘤坏死因子 (TNFα)能力 (双抗体夹心ELISA法 )的影响。结果表明 ,人T、B淋巴细胞经过体外培养 2 4h和 48h后 ,细胞生长密度及合成分泌TNFα 能力在加铝组明显低于对照组 ,呈反比例关系。结果提示 :铝对人T、B淋巴细胞的生长及合成分泌TNFα

铝电解槽电-热场强耦合建模计算方法

指出广泛使用的铝电解槽电-热场分离的计算方法和电-热场弱耦合计算方法的理论缺陷,提出一种电-热场强耦合计算模型。以某420 kA铝电解槽为对象,同时应用强耦合模型与传统的弱耦合模型对其电-热场进行计算,计算结果证明了在电-热场分析中采用强耦合模型的必要性。研究结果表明:不设定熔体温度是电场和热场实现强耦合的关键,对槽内各热源进行准确描述并引入计算模型中是获得可靠的铝电解槽电-热场分布的必要条件。

智能控制在铝电解槽中的应用

智能控制是一个新兴的学科领域．本文论述了神经网络专家系统，模糊控制和模糊专家系统等技术的原理以及在铝电解槽中应用的策略．

现代工艺条件下预焙铝电解槽破损原因及解决对策

在综合国内外研究成果的基础上 ,分析了现代工艺条件下预焙铝电解槽的破损原因 ,并提出了延长槽寿命的对策。现行电解槽由于采用低分子比电解质 ,电流效率显著提高 ,但同时由于在电解槽内容易形成界面冰晶石薄膜及氧化铝沉淀 ,使得钠的析出显著增加 ,增强了钠对阴极碳块的渗透 ,从而导致阴极碳块膨胀破损的机率增加 ,为此 ,必须改善电解槽阴极内衬材料以延长电解槽寿命。采用半石墨化或石墨 (化 )阴极内衬 ,或在普通碳块上增加TiB2 涂层 ,可以实现上述目的。半石墨化或石墨化阴极内衬具有较好的抗钠膨胀性能 ,但由于石墨质软 ,机械磨损大且成本高 ,而TiB2 涂层碳块阴极内衬既具有优良的抗钠膨胀和对铝润湿性能 ,又有良好的耐磨性 。

铝电解槽阳极数据分析

分别采用因子分析法和功率谱估计法对500kA铝电解槽阳极磁场数据和阳极电流信号进行分析,提取同一电解槽不同阳极导杆电流的频谱特征,并将分析结果与因子分析的磁场结果进行对比。结果表明,同一电解槽两侧的磁场呈不同分布状态,与立柱母线同侧的A侧磁场强度数据波动幅度大,其中靠近立柱母线的两根阳极导杆磁场强度较小;立柱母线对面的B侧磁场强度分布均匀。A侧阳极电流信号功率谱曲线2个主谱峰对应的频率分别为0.012Hz、0.023Hz,B侧阳极电流信号功率谱曲线主谱峰对应的频率为0.000 1Hz。

预焙槽的三维电热场仿真

利用有限元软件ANSYS建立了预焙槽的三维电热场模型。针对某厂240kA电解槽进行了三维电热场耦合分析,并将模型计算结果和测试结果进行了对比。本文介绍了该模型的特点,以及如何利用该模型对电解槽进行优化设计。

浮选法综合利用铝电解槽废阴极炭块的工艺研究

从废阴极炭块的性质出发，通过小型试验，研究制订了废阴极炭块的浮选法综合利用工艺。浮选炭粉用于制造铝电解阴极的配料，浮选电解质经６００℃焙烧后再用作铝电解质，浮选废水用漂白粉处理后达到排放标准。本工艺流程简单，易于工业化推广。

铝电解槽氧化铝浓度控制过程分析

对铝电解槽氧化铝过(欠)量下料过程中氧化铝浓度变化规律以及对槽电压、电解质温度的影响进行分析。结果表明:一定条件下,过(欠)量下料持续时间均随氧化铝浓度变化范围的增大而增大,随过(欠)量百分数的增大而减小,过量下料持续时间随二次反应率的增大而减小,欠量下料持续时间随二次反应率的增大而增大;相同条件下,欠量下料的持续时间大于过量下料;一定条件下,槽电压随下料过(欠)量百分数的增大而增大,电解质温度变化量随下料欠量百分数的增加而降低,随下料过量百分数的增加而增加。

铝电解槽TiB_2涂层阴极技术

将含有ＴｉＢ２、碳纤维和热固性粘结剂的涂料，涂敷到铝电解槽的阴极基体上，制备出可润湿的阴极表面。经固化和碳化后，涂层和碳质基体材料的粘结力强，热膨胀匹配性好。每台硼化钛涂层阴极试验槽能节省ＮａＦ２５０～３００ｋｇ，试验槽的电流效率高出对比槽１．４４％。

铝电解槽中沉淀的形成及分析

阐述了电解中氧化铝溶解的原理及其溶解行为;指出了电解槽中产生沉淀的原因及沉淀在电解槽中的位置;采用X射线衍射法分析了沉淀物样品的物相组成,物相结果表明,样品中主要包括Na3AlF6、Al2O3、Al和Na5Al3F14,其中Al2O3的含量达到了51%,有的样品中还含有CaF2;最后提出了减少或避免沉淀的方法。

现代大型铝电解槽内复杂物理场的仿真计算与优化

总结了国内外在铝电解槽电热场、热应力场及电磁流场方面的研究进展,指出当前多物理场仿真计算算法的不足,介绍了最新开发的＂液（电解质）-液（铝）-气＂和＂液-气-固（颗粒）＂两类三相流模型、多物理场（电、磁、热、流、力、浓度分布场等）、磁流体稳定性和电流效率三维耦合仿真模型与算法,并提出基于多相-多场耦合仿真的大型铝电解槽结构与生产工艺综合优化方法,发现大型铝电解槽在3.7~3.9 V低电压下高效、低电耗、低排放、稳定运行的状态空间,并确立相应的工艺实现条件。

磷对水稻耐铝性及根尖细胞壁组分的影响

为阐明外源磷供应引起水稻体内磷代谢和根尖细胞壁组分变化进而阐述磷、铝间的相互作用,以水稻菲优多系1号(耐铝毒基因型)和红良优166(铝毒敏感基因型)为材料,水培条件下先用0.5、10和30mg/L磷预处理9d,然后用50μmol/L Al处理48h,研究铝毒胁迫下磷对水稻根尖的防护效应及磷作用下根尖细胞壁组分变化与水稻耐铝性的关系。结果表明,50μmol/L Al处理抑制水稻总根长,尤其是在0.5mg/L磷预处理后用铝交替处理时该作用更为明显。铝毒胁迫下,0.5mg/L磷预处理时两基因型水稻叶片的丙二醛(MDA)、抗坏血酸(ASA)、游离脯氨酸(Pro)含量显著高于其他处理,10mg/L和30mg/L磷预处理显著降低两基因型水稻叶片的MDA、ASA和Pro含量,表明充足的磷供应减轻了铝对水稻的伤害。耐铝毒水稻根尖的果胶和半纤维素2含量在30mg/L磷与铝交替处理时显著低于0.5mg/L和10mg/L磷与铝交替处理,根系的酸性磷酸酶(ACP)活性在0.5mg/L磷与铝交替处理时显著高于10mg/L与30mg/L磷与铝交替处理。而铝毒敏感水稻的根尖细胞壁多糖组分含量、ACP活性在不同浓度的磷、铝交替处理间无显著差异。表明铝耐性水稻在缺磷条件下通过提高ACP活性以提供更多的Pi与铝结合钝化铝,在磷充足条件下通过降低细胞壁多糖含量以减少铝结合位点,进而提高铝毒耐性。

铝电解槽阴极炭块上TiB_2涂层的研究

本文研究了TiB_2-碳胶涂层的制备方法,并对制得的惰性阴极材料进行了力学性能,热膨胀/热收缩性能,导电性,湿润性及抗腐蚀性能的测试。测试结果表明TiB_2-碳胶涂层与碳基底间的粘结力很强,二者的热膨胀系数相差很小,仅为0.05×10^(-5)/℃;TiB_2-碳胶涂层的比电阻在850℃时为0.5Ω·mm^2/m,比同温度下炭块的比电阻33Ω·mm^2/m小得多,铝液对TiB_2^-碳胶涂层的湿润性比对石墨的湿润性好。对TiB_2-碳胶涂层腐蚀性研究结果表明,5～8mm厚的涂层可使用4年。

节能电解槽技术的研发和进展

本文阐述和分析了不同的节能电解槽技术,从提高电解槽磁流体稳定性入手,提出了新的母线设计标准和减少铝液中水平电流的概念。同时,从电解槽生产具有区域性这一特征入手提出了旨在均化极距和均化氧化铝浓度的区域控制概念。最后给出了有关新技术的工业试验结果及其应用情况。

阳极尺寸及形状优化的初步研究

初步研究了阳极高度变化对阳极压降、阳极消耗的影响,对其带来的影响进行了经济性分析。仿真计算了阳极棱台宽度减小对于阳极强度、阳极压降和阳极消耗的影响,棱台宽度适当减小能带来一定的经济收益。

泡沫铝夹心板静态三点弯曲变形行为及力学性能

采用焊接方法制备了泡沫铝夹心板,通过对制备出的泡沫铝夹心板进行三点弯曲实验,测量其整体的抗弯特性.应用数字图像相关方法计算了弯曲过程中试样表面的全场变形响应,结合对载荷-位移曲线的分析,讨论了2种不同孔结构夹心板的变形行为.结果表明:由于夹心材料结构上的不同,导致其破坏方式的不同;以闭孔泡沫铝为夹心的夹心板弯曲吸能比夹心为开孔泡沫铝的多,而开孔泡沫铝夹心板的弯曲刚度则更高些,这对泡沫铝夹心板的设计及工程应用具有实际指导意义.

利用槽膛形状的计算机仿真技术确定160kA预焙槽最佳铝液高度

本文利用计算机仿真技术，对我国某铝厂１６０ｋＡ 大型预焙阳极电解槽在不同铝液水平时槽帮结壳的变化进行了计算研究，并确定了铝电解槽正常生产时最佳的铝液高度。

铝电解槽用干防渗料的导热性与抗渗性

采用自制的沸腾平板导热仪测量防渗料在不同状态下的导热系数,利用坩埚法测量防渗料的抗渗性能。结果表明:防渗料的导热系数随密度的增大而增加,使用过的防渗料导热系数要比新的大一些;防渗料的抗渗能力与堆积密度有关,捣实状态下的抗渗能力比松散状态的好,铝液能够使电解质向防渗料的渗透量增加,在电解质中加入铝块后,防渗料的抗渗能力减弱。

铝电解槽破损判定标准的分析与探讨

铝电解技术迅猛发展,原铝直流电单耗等核心技术经济指标取得较大提升,电解槽槽龄有的已达到3000天,但电解槽破损漏炉发生熔断主体导电母线迫使系列停产风险依然存在,给电解生产带来重大隐患。本文根据生产实际摸索出铝电解槽破损的判定标准,对电解槽进行科学有效控制,可以防止电解槽漏炉事故,为电解系列连续平稳生产提供有力保障。