新型阴极结构铝电解槽铝液面稳定性测定与研究

分析了铝电解槽阴极铝液面波动的原因及其对铝电解生产的影响,提出了测量电解槽铝液面波动的测量方法和原理,通过对新型阴极结构电解槽和传统普通电解槽的阳极导杆等距离压降测定,认为新型阴极结构电解槽比普通电解槽有较少的阴极铝液面波动。     

铝—钢爆炸焊接头与铝软带的碳弧焊

铝电解槽阴极铝母线与阴极钢棒是通过铝一钢爆炸焊接头连接的(图1)。铝一钢爆炸焊接头同阴极铝母线软带的焊接,原设计的工艺为自动氩弧焊,使铝一钢爆炸焊接头的温     

铝电解槽钢棒加高型阴极对铝液中水平电流的优化

为减小传统铝电解槽内铝液中存在的较大水平电流,提出一种阴极钢棒加高型阴极。采用含电接触的有限元模型计算钢棒加高型阴极结构的电场,考察此种阴极对于铝液中水平电流的优化作用。计算结果表明:选择合适的加高位置及加高高度可使铝液中X向水平电流密度的最大值和平均值有效减小,并且可以优化X向水平电流密度的分布,而对于减小Z向水平电流密度的最大值也有一定作用。以300 kA铝电解槽的阴极为例,在距阴极炭块边缘800 mm处钢棒上加高70 mm至90 mm时为最佳加高设计;同时钢棒加高型阴极结构的电压降小于传统结构的,铝液中的等势线分布更平缓。     

铝电解槽阴极结构分析与仿真计算

研究了阴极结构对铝电解槽节能的影响,并针对不同阴极结构进行了仿真计算,结果表明,改变阴极炭块材质和/或阴极钢棒材质可以降低炉底压降;在不改变钢棒材质的情况下,增大阴极钢棒截面可以改善阴极的导电性、明显降低炉底压降;但增大阴极钢棒截面对降低铝液层水平电流的效果不明显,如果采用高导电钢棒或双钢棒,水平电流约下降30%。     

论铝在冰晶石—氧化铝熔体中的溶解实质

文中研討了鋁在冰晶石——氧化铝熔体中溶解时,阴极极化、电解时間、阴极电流密度等对鋁損失的影响,阴极电流密度对电流效率和鋁阴极重量变化的影响,氧化铝含量对铝在冰晶石中的溶解电流及铝的腐蝕量的影响,以及铝的表面状态对鋁的溶解电流和铝損失的影响。作者認为,铝在冰晶石——氧化鋁熔体中溶解有电溶解和非电溶解过程之分。电解冰晶石——氧化铝熔体时,阴极极化(阴极电流密度)增加,铝損失减少。     

新型阴极钢棒对铝电解槽电热场的影响

采用数值仿真的方法对应用一种可减小铝液中水平电流的新型阴极钢棒的420 kA级铝电解槽进行三维计算,分析这种新型阴极钢棒对铝液中水平电流、槽电压以及电解槽温度分布的影响。结果表明:新型阴极钢棒可有效地减小铝液中X方向的水平电流;新型阴极钢棒中绝缘材料的加入在一定程度上增大了槽电压;当钢棒和钢棒糊接触不是很好时,新型阴极钢棒电解槽比传统阴极钢棒电解槽更容易出现阴极炭块和钢棒连接区域温度过高的情况。该计算结果可为铝电解槽在应用此种新型阴极钢棒后所获得的节能效果以及个别槽在运行过程中出现的问题提供理论依据。     

浅析铝电解槽阴极电流分布的重要性

通过分析影响铝电解槽稳定性的原因,对铝电解槽阴极电流均匀分布的重要性进行了分析,从设计、施工、生产等方面剖析了导致阴极电流分布紊乱的原因,并提出了相应的解决措施。     

铝用阴极节能技术

本文介绍铝用阴极的概念和其分类，预焙阴极炭块分类及其理化指标铝用阴极的几项节能技术，节能不仅指降低阴（或称炉底）压降，而且包括改善侧壁材料和保温材料以及采用适宜的物理或化学档板，铝电解槽的寿命也会延长。     

铝电解槽用硼化钛惰性阴极的研究进展

TiB2不仅具有熔点高,电导率高,硬度高的特点,而且具有耐熔融铝液和冰晶石熔体的侵蚀、能被铝液良好润湿等特点,是铝电解惰性阴极材料的首选.系统介绍了国内外关于TiB2涂层阴极、TiB2基复合阴极、TiB2陶瓷板阴极3种惰性阴极的研究现状,并指出了今后的研究方向.     

铝电解槽中铝液稳定方法

本专利介绍了改善铝电解槽中垂直磁场分布以及减少由于电磁力所造成的铝液表面隆起的方法。迄今为止,电解槽有横向和纵向两种配置方法,槽从两端进电。此种类型的电解槽,由于输送大电流的阴极母线在电解槽的侧部通过,因而,槽中产生强的磁场。此外,在电解槽内,从阳极母线来的电流经过碳阳极进入电解质中,再经过铝液而到碳素槽底,然后,汇集到平行配置的许多阴极棒     

表面封闭法对铝阴极耐腐蚀性的影响

目的提高锌电积中铝阴极表面耐腐蚀性能,从而延长其使用寿命,降低生产成本。方法对铝阴极采用不同的表面处理工艺,对耐腐蚀处理后的铝阴极进行了铜加速乙酸盐雾试验、电液腐蚀失重试验和工业扩大化试验研究,考察其耐腐蚀性能。结果在经历120 h盐雾腐蚀后,溶胶-硬脂酸封闭试样仅9.5%的表面被腐蚀,沸水封闭、铈盐封闭试样表面分别有50%与27%左右的面积遭到腐蚀破坏,出现腐蚀孔与腐蚀裂纹,而未经处理的普通铝板表面则已完全被腐蚀破坏。在电解液腐蚀失重试验中腐蚀32 min后,溶胶-硬脂酸封闭试样的单位面积失重达到0.4 mg/cm~2,沸水封闭、铈盐封闭试样的单位面积失重较为相近,均在0.9 mg/cm~2左右,普通铝板的单位面积失重高达1.3 mg/cm~2。工业扩大化试验中,溶胶-硬脂酸封闭后的铝阴极在锌电积生产40 d期间失重约为1.8%且其电流效率保持在91%左右,而普通铝阴极失重则达7.7%。使用90 d后,溶胶-硬脂酸封闭的铝阴极板还能正常使用,而普通铝阴极由于腐蚀破坏需要更换。结论采用沸水封闭、铈盐封闭和溶胶-硬脂酸封闭处理后的铝阴极板耐腐蚀性能均有相应提高,其中以溶胶-硬脂酸封闭工艺最佳。可见表面封闭法对于提高铝阴极耐蚀性延长使用寿命起到了较好作用,同时也保持了较高的电流效率。     

铝电解槽阴极材料抗钠侵蚀性的测试与研究方法

铝电解槽阴极抗钠侵蚀能力是评价阴极质量的一个重要指标，本文介绍了国内外对于铝电解槽阴极钠侵蚀的主要测定和研究方法。评述了不同方法对于考察阴极材料抗钠侵蚀能力的主要特点，预见了今后阴极材料在抗钠侵蚀能力方面研究测定的发展方向。     

铝电解槽中局部阴极电流增大对电解质-铝液两相流场的影响

采用数值模拟方法建立了三维非稳态电解质-铝液两相流500 kA全槽模型,并通过铝液流速和电解质/铝液的界面变形测试数据验证了模型的准确性。在此基础上模拟并定量评估了6种实际电解生产中存在的局部阴极电流增大60%对铝液流场和界面变形产生的影响程度。结果表明,局部阴极电流增大并不能改变全槽的铝液流场和界面变形的整体趋势,只是局部位置的铝液流速和界面变形幅度略有差异,其中A2A3阴极电流增大有利于抑制B侧中部的界面隆起,极距平均改善幅度为3.0%。分别通过增大电解槽两端部,中部和A、B两侧的部分阴极电流比例对比分析了两相流场变化规律。结果表明,适当增加电解槽两端部的阴极电流有利于抑制界面变形,尤其是A1～A4和A21～A34阴极电流增加28%可将界面隆起最大值降低2.4 mm,B7～B18的极距平均拉高9.5%。该研究为母线优化和改善电解槽磁流体稳定性提供了一条新思路。     

高导电阴极钢棒铝电解槽焙烧启动实践

对高导电阴极钢棒铝电解槽焙烧、启动、启动后期运行实践情况进行介绍和总结,为同行业高导电阴极钢棒铝电解槽运行管理工作提供参考。     

铝电解槽优质阴极碳素材料

分析了铝电解槽阴极结构、材料对电解槽使用寿命、性能方面的影响,简要阐述了我国铝电解技术与世界先进水平的主要差距。提出了改变平均槽寿命短、单位电耗产量及能量效率低的措施是采用新一代的阴极内衬材料,开发高质量的阴极碳块。     

铝电解槽新式节能阴极结构技术

正新式节能阴极结构技术是沈阳铝镁设计研究院有限公司近年研发的又一项铝电解槽节能技术。1该技术特点:(1)改变阴极钢棒与阴极炭块的连接方式及组装形式,优化了阴极导电结构,从而实现电解槽铝液中水平电流与阴极压降双重大幅降低。(2)通过对阴极结构的电-热-应力多维耦合仿真研究,优化出最佳的阴极组结构及组装工艺条件:a.保证电解槽具有极高的磁流体稳定性和极低的阴极压降;b,保证电解槽内衬的长寿命。     

200 kA铝电解槽阴极磷生铁浇铸试验及工业应用

阴极磷生铁浇铸是降低铝电解槽阴极压降的有效途径和措施,进而降低槽电压和铝液直流电耗。本文开展了磷生铁浇铸技术在200 kA电解槽应用实践,通过燃气加热的方式成功完成阴极浇铸试验,并进行了上槽试验,试验槽炉底压降相比双钢棒电解槽阴极压降降低83 mV,吨铝直流电耗降低了278 kWh。试验槽取得显著效果后,进行了推广应用,数据显示,阴极磷生铁浇铸电解槽能够在低电压下运行稳定,吨铝直流电单耗降到了12,400 kWh以下,经济社会效益显著,具有良好的推广应用价值。     

铝用炭素市场分析

铝用炭素主要分为炭素阴极和炭素阳极两大类。铝电解槽阳极有阳极糊和预焙阳极之分,前者用于自焙阳极电解槽,后者用于预焙阳极电解槽。阴极炭块又分为无烟煤炭块、半石墨质炭块、石墨质炭块和石墨化炭块。     

异型阴极不同尺寸的凹槽对铝液阻力损失的影响

在异型阴极铝电解槽中,为了减小铝液的波动,每个阴极碳块的上表面不是平的,而是有凸型突起的,以这样的阴极碳块砌筑在电解槽上以后,就在电解槽槽膛阴极底表面上形成了很多与电解槽纵向相垂直的"沟"(或称凹槽),此种"沟"可隔断槽内铝液流动,降低槽内阴极铝液的流速.为了了解不同尺寸"沟"对铝液流经后阻力损失大小的影响,通过建立物...     

铝用炭素市场分析

铝用炭素主要分为炭素阴极和炭素阳极两大类。铝电解槽阳极有阳极糊和预焙阳极之分,前者用于自焙阳极电解槽,后者用于预焙阳极电解槽。阴极炭块又分为无烟煤炭块、半石墨质炭块、石墨质炭块和石墨化炭块。