不同长径比下真空电弧自由燃弧特性的研究

该文研究不同触头开距(g)与直径(D)比值(g/D)条件下真空电弧的自由燃弧特性,以为进一步研究电弧控制方法提供理论支撑。实验选用直径为42 mm、材料为CuCr50合金的平板触头,采用触发引弧的方式,分别观察12 mm(g/D=0.286)、24 mm(g/D=0.571)、36 mm(g/D=0.857)触头开距,2.4至5.2 kA电流峰值(Ipeak)条件下的真空电弧。结果表明:不同长径比真空电弧阴极斑点扩散速度与阴极斑点平均承载电流接近,阴极斑点扩散速度与电流峰值的平方根成正比;小长径比(g/D=0.286)真空电弧在电流峰值较大时(Ipeak>4 kA)会依次出现扩散电弧模式、点状阳极斑点模式、阳极斑点模式;大长径比(g/D=0.571、0.857)真空电弧中大量阴极斑点在初始扩散阶段结束后长期维持在阴极触头侧面,未观察到稳定的阳极斑点。结果表明:大长径比与小长径比真空电弧在形态以及阳极现象上存在较大的差异,涉及大长径比真空电弧时需要考虑电弧对于触头侧面烧蚀的问题。

C30-Z式节能型电解槽

本试验对电极等实行了改进,并牢把制作、安装、运转管理关,制成了6台天原型小极距电槽——C30-Z式节能型电解槽。每台电槽一年可节电90705kW·h,节约资金26225元。

长输管道辅助牺牲阳极阴极保护影响因素研究及效果分析

长输管道运行多年后局部防腐层会出现明显劣化,外加电流阴极保护系统已不能对全管段进行有效保护,需要在欠保护区域追加牺牲阳极辅助保护。本文通过仿真计算手段研究了涂层破损率、土壤电阻率和并行管道对牺牲阳极辅助保护措施效果的影响,并以镁合金牺牲阳极进行了现场验证。结果表明:在相同的牺牲阳极保护方案下,当防腐层破损率从0.05%增加到10%时,管道的保护效果逐渐降低,且当长输管道防腐层破损率超过5%时,添加牺牲阳极的辅助阴极保护方法效果不佳,应考虑修补或更换防腐层;随着土壤电阻率的增大,牺牲阳极保护的管道距离缩短,且当土壤电阻率超过30Ω·m左右时,需考虑在欠保护管段部位添置外加电流防腐站的方法,以保证管道的安全运行;当目标管道涂层破损率和土壤电阻率较小时,存在防腐层质量不高的并行管道可以提高目标管道的防护效果。现场试验同样表明:镁合金牺牲阳极可为涂层破损率和土壤电阻率较小的目标管道提供有效防护,且防腐层质量不高的并行管道提高了牺牲阳极保护效果。

铝电解槽极距在线可视化系统的开发与应用

针对铝电解槽极距难以在线测量的特点,将模糊C聚类和多神经网络引入极距软测量模型中,提出一种基于模糊C聚类和多神经网络的铝电解槽实时极距软测量模型。对大量的样本进行模糊C聚类得到优化样本;利用多神经网络对这些样本进行训练得到极距软测量模型;讨论极距软测量模型中辅助变量的确定及其在线获取的方法。在此基础上开发了铝电解槽实时极距在线可视化系统,并在中铝公司广西分公司320 kA系列预焙铝电解槽上进行了安装和调试,系统试运行10个月后,结果表明:造成电解槽不稳定的因素有单振源、多因素耦合和外界扰动;可通过调整单个阳极来消除单振源,提升阳极母线来消除多因素耦合,提高换极和出铝的操作质量来减少外界扰动。

导管架外加电流阴极保护系统无阳极屏蔽层的可行性研究

依据NACE-SP0176-2007规范,在外加电流阴极保护系统中,辅助阳极与结构物表面的距离不小于1.5m,否则需要采用屏蔽层以防止过保护。在导管架外加电流阴极保护系统中,辅助阳极与导管架结构表面之间的距离是一个重要的参数,对阳极屏的使用与否有直接影响,也间接对阴极保护系统的造价和运行方案产生影响。通过阴极保护数值模拟计算技术,改变辅助阳极与导管架之间的距离,得到在无阳极屏蔽层并且不发生过保护的前提下,辅助阳极可以释放的最大电流,并通过实海试验予以了验证。数值模拟与试验结果均表明,针对辅助阳极与结构表面之间的不同距离条件控制辅助阳极的最大释放电流,不仅可以避免使用阳极屏蔽层带来一系列工程问题,而且能够为导管架外加电流阴极保护系统的优化设计提供重要依据。

阴阳极距离对镁合金微弧氧化膜层性能及负载模型的影响

在硅酸盐电解液体系中,采用不同的阴阳极距离制备镁合金微弧氧化膜层。通过TT260数字式涡流测厚仪、SEM、EDS和XRD分别检测膜层厚度、微观结构、元素及相组成。采用Image-J软件分析膜层表面孔隙率,利用电化学实验研究膜层耐蚀性能。基于波形图建立对应于微弧氧化系统的负载等效电路模型,并通过计算等效负载的数值和仿真,进一步分析其与膜层耐蚀性的关系。结果表明:随阴阳极距离的增加,膜层表面微孔孔数增多,孔径减小,孔隙率由26%逐渐降低到19%;膜层总体厚度随距离的增加呈减少趋势,但在距离为200 mm时略有增大;膜层耐蚀性呈先变好再变差的趋势,即在距离为10 mm时,膜层的耐蚀性最差;距离为200 mm时,膜层的耐蚀性最好,两者的腐蚀电流密度相差3个数量级。经过计算和仿真验证了负载模型的正确性,且计算的等效电阻R1与膜层耐蚀性具有对应关系,等效电阻R1值越大膜层耐蚀性越好,为现场评估膜层耐蚀性提供了依据。

15 kA稀土电解槽阴阳极中心距对槽内电热场影响的模拟分析

为了解决稀土电解槽内热场分布不均匀的问题,建立15kA稀土电解槽三维模型并对模型的阴阳极中心距进行调整,同时利用COMSOL软件对不同阴阳极中心距下的电解槽内电热场进行模拟分析,从而得到电解槽内三维电热场的分布情况。结果表明:电解槽内高温等值面随着阴阳极中心距的增大不断朝电解槽中心移动,右侧阴极的最高等温面逐渐缩小并从阳极脱落,而左侧阴极附近最高等温面不断扩大并向电解槽中心移动;随着阴阳极中心距的增大,电解槽内最大电流密度的变化未出现明显规律,在阴阳极中心距d=33 mm时达到极大值,此时高温等值面分布也最为均匀;最佳电解槽阴阳极中心距为33mm。

铝电解槽极间电压组成及实时测量

探讨了电解槽电压的组成及降低槽电压的途径,同时开发了一种实时测量方法及设备来测量铝电解槽槽电压组成,为降低槽电压和控制电解槽热平衡提供重要的数据基础.实验室和工业现场测试表明,该设备可准确地测量出电解槽的各部分电压组成和极距,为电解槽精确化控制和操作提供了可靠的技术支持.

脉冲电流阴极保护参数的影响规律

在NaCl溶液中建立了均匀介质模拟油井套管体系,采用挂片法研究了方波脉冲电流参数(频率、占空比)、阳极距离等因素对方波脉冲电流阴极保护效果的影响。结果表明:随着方波脉冲电流频率和占空比的增加,阴极极化电位分布曲线逐渐负移,极化幅度逐渐增加,有效保护深度明显延长,所需平均保护电流更小。要提高保护效果和降低电流消耗,应选择中间范围的占空比、较高的频率以及适当的阴阳极距离。

浅析铝电解槽的电压摆

通过对铝电解槽电压波动的系统分析,认为引起电压摆的根本原因是热收入不足,次要原因是极距或铝水平偏低,操作质量是引起电压摆的外因。

小管道外加电流系统中辅助阳极有效保护距离探讨

外加电流阴极保护技术可以有效地抑制海水管道的腐蚀。对219mm以下小管径管道外加电流系统中辅助阳极的有效保护距离进行了试验探讨。采取外加电流阴极保护,混合金属氧化物线形阳极,已应用于某海水冷却系统,取得了良好的效果。

浅析电解槽电压、极距和热平衡之间的对应关系和控制策略

就电解生产过程中电压、极距和热平衡之间的对应关系和控制策略进行了探讨,认为在电流强度调整变化过程中,特别是对电流进行强化的生产过程中,通过对相关技术条件进行估算,并采取"极距保持不变→吨铝电耗保持不变→热平衡保持不变"顺序对电解槽相关技术条件进行调整,可以在确保电解槽稳定运行的基础上,实现产能的增加,降低吨铝成本。

阴极平板二极管测试状态分析

在阴极测试工作中,常常选择水冷阳极的近距二极管结构进行测试,但是在实际测试过程中有较多的测试结果与理论推导是有出入的。尤其是导流系数的在空间电荷区的变化,本文就可能的原因进行讨论和分析,并通过一些计算模拟对测试结果进行解释。

电解槽膜极距改造技术方案的探讨

给出普通离子膜电解槽改造膜极距电解槽的2种方案:①采用耐受反向电流腐蚀的阴极活性涂层;②采用不耐受反向电流腐蚀的阴极活性涂层,配套消除反向电流的装置。介绍材料的选择和阳极的处理,并就改造方案、改造后的运行方式进行对比。

阳极距离对脉冲电流阴极保护深度的影响

目的研究阳极距离对脉冲电流阴极保护深度的影响。方法:在5.0×0.5×0.5m的水池中,建立均匀Na Cl溶液介质模拟油井套管阴极保护体系,采用挂片法,研究了阳极距离对方波脉冲电流阴极保护深度的影响。结果:在阴极保护系统中,阴阳极距离存在一个临界值D临,只有阴阳极距离大于D临时,阴极才有可能全线得到有效保护。结论在脉冲电流阴极保护系统中,阳极距离是影响保护深度的重要因素。如果由于现场条件限制,阳极不可能分布得足够远,那么需采用别的办法来增加保护深度。

反向压差危害及防止措施的分析和探讨 零极距电解槽运行问题专题二

分析了零极距电解槽反向压差产生的原因、危害并提出了防止其产生的措施。

阴阳极保护装置在复极离子膜零极距电解槽上的作用

通过零极距复极单元槽在不同条件下运行结果的比较,说明极化整流器及精盐水置换等阴阳极保护装置在零极距复极电解槽实际运行中的作用。

基于S—R分解定理的极矩弹性力学增量型能量原理和广义变分原理

采用拖带坐标系的应力张量增量和变形梯度S—R分解定理意义下的应变张量增量,本文证明如在大位移、大变形途径中,存在有唯一的势能与余能函数,则可建立大变形极矩弹性理论的最小势能原理和最小余能原理。在此基础上用泛函的扩宗量变换与Lagrange乘子法结合建立了具有 _j^i、 _j^i、 _i、 ~i、五类独立变分宗量的广义变分原理,它是目前极矩弹性力学中最一般的广义变分原理。

不同开槽阳极铝电解槽的节能性研究

基于有限体积方法,建立三维传统阳极、纵向开槽和横向开槽阳极铝电解槽非稳态数学模型,采用磁动力流体模型(MHD)中电势法计算电磁场,把电磁力作为动量方程的源项,通过流体体积函数(VOF)法追踪电解质-铝液界面的波动,用离散相模型(DPM)追踪气泡的运动路径.对比分析传统阳极、纵向开槽和横向开槽阳极铝电解槽中电解质-铝液界面波动和气泡分布情况.结果表明,纵向开槽阳极下电解质-铝液界面波动幅度小于横向开槽阳极下的电解质-铝液界面波动幅度,且都小于传统阳极下电解质-铝液界面波动幅度.纵向开槽阳极底部的气体体积分数最小.

制备工艺对多孔阳极氧化铝模板的影响

以草酸溶液为电解液,采用二次氧化法制备了AAO模板,利用自制的实验装置,制备出了高度有序的多孔AAO模板,利用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行了表征。分析了阴阳极间距、制备电压以及草酸溶液浓度对制备AAO模板的影响。经对比讨论,得到了制备AAO模板的优化条件为电压40V,草酸浓度0.5mol/L,阴阳极间距3～5cm。制备的AAO模板的纳米孔径约为100nm,纳米孔径排列规则、笔直且互相平行。分析了多孔AAO模板的形成机理。