区域集聚生产模式下的电解铝协同配铝调度优化模型

针对区域集聚生产模式下的电解铝配铝调度问题,提出了基于上下游企业协同的优化计算方法。该算法考虑了下游企业的多种熔铸生产模式以及铝液产品的多样性需求,建立了新的多牌号、多模式配铝调度计算模型,采用免疫克隆选择算法完成优化计算,针对剩余的兜底铝液,采用二次优化配比标准牌号的重熔铝锭,并通过某铝厂生产数据验证了方法的可行性。

一种高杂质铝液配铝问题的优化方法

在电解铝生产过程中,部分电解槽铝液杂质含量过高,常规计算方法难以调配调度,针对于此,本文提出了一种混合策略的智能优化方法:首先给出了能否配铝的判定条件,并证明在满足条件的基础上,将杂质含量过高的电解槽按照重量不断平分出铝,一定可以实现配铝;其次,以出铝天车路径为优化目标,以免疫克隆算子为优化算法求解得到最佳出铝抬包组合;最后尝试将最优抬包组合重新合包以减少抬包总数。通过某铝厂电解槽数据优化实例,证明本文方法不仅可以解决高杂质含量的配铝问题,并可以有效的减少抬包总数,显示出此方法的高效性和经济价值。

浅谈动态配铝连续铸造质量监控

电解铝的配料铸造作业主要有整炉配料铸造作业和动态配铝连续铸造作业。本文概述了本公司实行的动态配铝连续铸造生产工艺以及对动态配铝工艺过程的质量监控。

过渡金属配位铝氢化物的研究进展

固态储氢具有体积密度高、储运方便、安全性好等优势,是目前最具发展前景的储氢方式之一。开发在低温(<80℃)条件下具备可逆储氢能力的氢化物对拓展固态储氢技术的应用具有重要意义。过渡金属配位铝氢化物的热力学稳定性较低,有可能满足固态储氢系统的低温应用要求,具有潜在的基础研究和应用价值。系统性介绍了过渡金属配位铝氢化物的研究进展,包括氢化物的制备方法、结构和性能表征以及储氢机理等方面的研究动态,并讨论了其发展面临的主要问题和发展趋势,为过渡金属配位铝氢化物的深入研究提供参考。

基于梯度配铝的FeV50合金制备及其影响因素

分析了Al,Si,C热还原制备FeV50合金的热力学可行性及铝热还原过程渣金钒铝平衡,采用分期梯度配铝的方式,考察了原料配比、反应温度、加料制度和多期配铝系数对渣中TV含量及合金成分的影响。通过不同还原剂热还原的热力学分析表明:1500 K时,常压条件下碳热还原过程优先生成VC,只有当体系真空度高于76.8 Pa才能得到稳定钒基合金产品;硅热反应仅适用于高价钒氧化物的还原,配加CaO有利于反应的进行以及钒氧化物的还原效率;铝热还原V_2O_5和V_2O_3的单位反应热分别为368.4和221.0 k J·mol^(-1),基本能够满足密闭系统维持自发反应的热量需求。铝热还原渣金热力学平衡分析结果表明FeV50渣中TV含量随合金Al含量的升高而降低,当合金Al含量为2.0%时,渣中理论TV含量为0.27%;若要使渣中理论TV含量降低到0.15%,合金Al含量需达18.8%以上。基于此,采用"梯度配铝"工艺试验,在三期加料制度4-3-1,配铝系数1.30-1.00-0.30,原料配比3∶1,体系温度1850℃的条件下,渣中平均TV含量由均匀配铝的1.85%降低到0.69%,合金Al含量从1.6%降低到0.4%。

硅酸盐玻璃和熔体中硅和铝的配位与局部结构:K边X射线吸收光谱研究

硅酸盐玻璃和熔体中硅和铝的配位与局部结构：Ｋ边Ｘ射线吸收光谱研究＊李迪恩（中山大学地质系，广州５１０２７５）关键词硅酸盐玻璃和熔体硅和铝的配位Ｘ射线吸光谱高压下硅酸盐矿物和玻璃中的硅可以形成八面体配位［１］，但在通常的低压硅酸盐玻璃中，硅和铝为四面体...

硅铝配比对浆态床一步法制二甲醚的催化剂性能影响

采用分步沉淀法,以TEOS(正硅酸乙酯)为硅源制备了Cu-Zn-Si-Al双功能浆状催化剂。用XRD,TPR,NH3-TPD-MS等表征手段对催化剂结构性能进行了分析。结果表明,不同硅铝配比对催化剂性能有较大影响,随硅铝摩尔比增加,催化剂的还原性能增强;当硅铝摩尔比为1∶1时,催化剂具有最佳的催化性能。经分析认为,催化剂分散性能及催化剂中弱酸位的多少是影响其活性的主要因素。

氯离子环境下钙矾石和水化硅酸钙体系铝配位分布

通过化学合成钙矾石和水化硅酸钙,利用XRD、27 Al核磁共振测试手段,研究了氯离子环境下钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶体系中铝配位分布规律。结果表明,在C-S-H凝胶和氯离子共存环境中,第三类水化铝酸盐(TAH)凝胶中六配位铝(Al[6])首先转化为四配位铝(Al[4])进入C-S-H结构,且Al[4]总量不受C-S-H钙硅比限制;同时氯离子不影响Al[6]-TAH向Al[4]转化,当达到C-S-H凝胶容纳Al[4]的极限时,剩余的Al[6]-TAH才与氯离子反应形成Friedel盐(F盐)。TAH比AFt更容易与氯离子反应形成F盐;低钙硅比C-S-H环境不利于TAH与氯离子结合,但利于钙矾石分解并与氯离子反应生成F盐。

氯离子侵蚀下水泥浆体中铝离子配位分布机理

利用XRD、DTA-TG、^(29)Si和^(27 )Al核磁共振等测试手段,研究了氯离子侵蚀对水泥浆体Al ^(3+)配位分布的影响规律和机理。结果表明,氯离子侵蚀对水化硅铝酸钙中四配位铝(Al[4])无脱铝作用,而是能促进Al[4]进入高钙硅比水化硅酸钙(C-S-H)结构,提高其平均分子链长和结晶化程度。TAH(第3类水化铝酸钙)中六配位铝(Al[6])最易与氯离子反应生成Friedel盐(F盐);单硫型水化硫铝酸钙(SO_4-AFm)和钙矾石(AFt)溶解生成F盐,氯离子浓度需达到相应的阈值,其中AFt向F盐转化对应的阈值更高;水泥浆体中有限的Al[6]含量,致使F盐生成量不随氯离子浓度升高而增加。氯化钠浓度过高不仅不利于F盐形成,而且促使由SO_4-AFm和AFt分解形成的二水石膏向硫酸钙-硫酸钠复盐转化。

聚环氧琥珀酸对水泥浆体铝离子配位结构的影响机理

采用XRD、29Si和27 Al NMR等测试手段,研究了聚环氧琥珀酸对水泥浆体铝离子配位结构的影响机理。结果表明,聚环氧琥珀酸能阻止硅酸盐矿物水化,抑制掺杂在Alite和Belite矿中的四配位铝(Al[4])参与水化,不利于铝氧四面体进入到C-S-H结构取代硅氧四面体,促使浆体中Al[4]向六配位铝(Al[6])转化。聚环氧琥珀酸掺量存在一个最佳值,掺量较小时,聚环氧琥珀酸与水泥浆体中Ca2+键合后带正电荷,极易与SO42-结合形成螯合物,促使AFt、AFm中Al[6]向TAH(Third aluminum hydrate)中Al[6]转化,达到抑制AFt、AFm结晶的作用;当掺量较大时,聚环氧琥珀酸通过Ca2+桥连另外的聚环氧琥珀酸形成环状结构,降低了聚环氧琥珀酸固化SO42-的程度,进而使大量TAH中Al[6]逐步向AFm、AFt中Al[6]转化,反而促进了AFt结晶形成。

五配位铝强化硅铝固体酸的固体核磁共振研究

Brønsted酸(B酸)是无定型硅铝(ASAs)表面最重要的催化活性位点.通常认为B酸位的形成只依赖于不饱和四配位铝(AlIV),且仅具有弱B酸性.通过合成五配位铝(AlV)富集的ASAs能够大幅提升高铝硅比(Al/Si)时的B酸含量及强度,克服传统AlIV富集的ASAs的酸性强化瓶颈.本文介绍了AlV在ASAs酸性强化及合成单原子催化剂中的重要作用.通过采用多种二维固体核磁共振(SSNMR)及原位质子NMR技术,证明了AlV能够大量富集在ASAs表面,着重介绍了两种基于AlV的新B酸位的形成机制,并阐明了AlV诱导单原子催化剂在ASAs表面形成的机理.

高磷铁水条件下工业纯铁的炼钢工艺控制实践

对高磷铁水条件下生产工业纯铁的工艺流程进行研究,采用KR(脱硫)—LF(进一步脱硫)—转炉(脱碳脱磷)—LF(去磷升温)—RH(脱碳配铝保温)—连铸工艺,成功开发了高纯度的工业纯铁,冶炼工艺达到了国内原料级工业纯铁的一流水平。LF脱硫进一步稳定入转炉的S含量,转炉通过双渣、控碳和控温等方式降低P和Mn含量,RH的真空循环系统控制好C、Al和O等等一系列操作完成工业纯铁的冶炼。

铝热法制备粗钒合金试验

以V2O5和Al粉为原料,利用自制竖炉在实验室条件下进行铝热法制备电解精炼用粗钒合金试验,研究了单位炉料热量和配铝系数对V回收率和合金中Al含量的影响。稳定性试验结果表明:单位炉料热量为4 080 kJ/kg、配铝系数为100%的条件下,得到的粗钒合金平均含V 92.65%,Al 2.79%,过程中钒回收率平均为84.34%,该种合金可用于电解精炼制备金属钒。

热活化过程中高岭石中铝的结构变化及酸溶特性

采用热重–差示扫描﹑27Al魔角旋转核磁共振﹑X射线衍射、Fourier红外光谱等方法研究了热处理过程中高岭石中铝的结构变化及其在酸中的溶解行为。研究表明:温度低于450℃时,高岭石铝氧八面体层中铝的结构基本不变,为AlⅥ;450～550℃发生脱羟基反应,高岭石结构水被脱除;550～991℃为非晶态的偏高岭石,铝的配位结构为AlⅣ,AlⅤ,AlⅥ;高于991℃时,逐渐生成γ-Al2O3和莫来石,铝变为AlⅥ和AlⅣ配位结构。溶出实验表明:经热活化后,AlⅣ,AlⅤ,AlⅥ在酸中溶解性能各不相同,偏高岭石中AlV在酸中的溶解性能最好,而莫来石和γ-Al2O3中的AlⅣ和AlⅥ很难在酸中溶解。

Y型沸石脱铝机制和铝状态的NMR研究

对Ｙ型沸石原粉及几种不同脱铝样品进行了几种不同ＮＭＲ方法的测量，确定了不同处理过程的脱铝机制和骨架内外铝状态的变化，￣（２９）ＳｉＭＡＳＮＭＲ谱给出了骨架Ｓｉ、Ａｌ分布的信息，反映了不同方法处理样品其脱铝机制的差异，据此可以控制Ｙ沸石脱铝过程获得更高的硅铝比，￣（２７）ＡｌＭＡｓＮＭＲ谱、二维章动ＮＭＲ及￣１Ｈ－￣（２７）ＡｌＣＰ／ＭＡｓＮＭＲ测量表明：水热处理的Ｙ沸石中存在４种不同的铝状态。综合￣（２９）Ｓｉ和￣（２７）ＡｌＭＡＳＮＭＲ观测，可相当程度地推断Ｙ型沸石分子筛脱铝改性所发生的内部过程。

丝光沸石水蒸气/酸浸渍脱铝的多核固体核磁共振研究

采用 1 H,2 9Si,2 7Al魔角旋转固体核磁共振 ( MAS NMR)及 1 H-2 9Si交叉极化 ( CP)技术研究丝光沸石水蒸气 /酸浸渍脱铝过程中各种铝物质的结构与性质 .结果表明 ,丝光沸石上骨架铝原子在水分子作用下 ,生成非骨架四配位铝物质 [Al( OH) 3( H2 O) ],分别在 2 7Al谱 δ45和 1 H谱 δ3 .0处出现共振信号 ,这种铝物质不同于扭曲四配位铝 ,在高温下进一步水合生成 Al( OH) 3( H2 O) 2 和 Al( OH) 3( H2 O) 3,即非骨架五配位和六配位铝物质 .1 H-2 9Si CP和1 H谱证实 ,水蒸气脱铝使丝光沸石产生了大量的硅羟基和铝羟基 .

粉末冶金铍铝合金的显微组织和力学性能

通过室温拉伸试验和扫描电镜观察与分析,研究不同铍铝配比对粉末冶金铍铝合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着铍含量的增加,铝含量的降低,铍铝合金的弹性模量、抗拉强度、屈服强度显著升高,延伸率降低。合金的断裂模式受成分配比的影响不大,断裂是由铝相的韧窝断裂和铍相的解理断裂构成的混合型断裂。铍铝合金实质上是由纯铍和纯铝构成的颗粒增强复合材料,可通过不连续颗粒增强复合材料的唯象模型对不同铍铝配比铍铝合金的弹性模量及应力-应变响应进行较为准确的预测。

煤矸石质硅铝基材料胶凝机理的研究

系统地开展了利用低温煅烧煤矸石为主要原料制备早期强度高、水化热低且具有良好固土特性的硅铝基胶凝材料的基础研究。采用结构分析的方法,运用高分辨固体核磁共振、液体核磁共振和红外光谱等分析手段研究了煤矸石和高岭石在煅烧、碱介质中溶出和胶凝过程中硅、铝配位的变化,结合其胶凝产物的物相、形貌和水化热,从结构、配位和物相转变的角度来研究煤矸石质硅铝基胶凝材料胶凝机理。揭示了煤矸石的煅烧过程就是铝氧八面体中铝的四配位转化以及铝氧四面体和硅氧四面体解聚过程的重要规律,其中铝氧八面体中铝的四配位转化是煤矸石产生胶凝活性的本源。证明了煤矸石和高岭石在煅烧过程中铝配位的变化与地质界Thompson定律相吻合。比较研究了煤矸石和高岭石的活性与其结构之间的关系,发现低于900℃煅烧煤矸石的红外光谱中,560cm-1附近吸收峰的强度与Si、Al离子的溶出量具有正相关性;五配位铝是偏高岭石具有高活性的主要原因。证明了由于一价和二价阳离子的存在,以高岭石为主要矿物的煤矸石在煅烧过程中没有出现五配位铝。通过对硅铝质物料Si2p、Al2p和O1s结合能与其胶凝材料力学性能之间关系的研究,提出用硅、铝电子结合能评价硅铝物料胶凝活性的新方法。深入研究了不同介质条件下煅烧煤矸石的溶出特性及其胶凝机理。研究表明:煅烧煤矸石在碱性溶液中是以单聚体硅酸根离子和单聚体铝酸根离子的形式溶出;(HO)3SiO-和Al(OH)4-的溶出证明硅铝基胶凝材料反应初期是硅氧四面体和铝氧四面体的再解聚过程,体现在反应后,27Al和29SiNMR谱的共振峰向低场偏移;以硅酸钾为溶出介质,煅烧煤矸石溶出渣29SiMASNMR谱中-97.36×10-6共振峰的出现揭示了硅铝基胶凝材料胶凝过程中原位键合的作用;随着反应的进行,27Al和29SiNMR共振峰都向高场偏移,表眀胶凝过程中与中心铝原子在次级配位圈上直接连接[SiO4]四面体数量增多以及反应产物中硅氧四面体聚合度的增加。根据胶凝过程中硅、铝配位的变化,提出了硅铝基胶凝材料原位键合的反应机理,并将胶凝过程概括为解聚过程、胶结过程、原位键合过程和缩聚过程。

影响铝热法FeV80合金铝含量的因素浅探

分析了2.5t级反应炉采用上部点火铝热还原法生产FeV80过程中影响产品Al含量的因素，提出了控制Al含量的相应措施。

铝在SiO-Al_2O_3玻璃中的结构作用

本文报道用光电子能谱分析SiO_2-Al_2O_3玻璃结构。在Al_(2p)电子结合能的量子计算中采用原子团配位模型,并借此结合能的测定性定量描述结构中铝的四、六配位的比例以及合理地解释网络的基本结构型态。