铝电解工艺对阳极气泡析出行为的影响

铝电解阳极气泡行为对电解过程和技术经济指标均有直接影响。本研究采用槽电压采集及其频谱分析法,研究了阳极电流密度、过热度和氧化铝浓度对气泡析出行为的影响,并提出通过添加气泡促排添加剂,以改善气泡的析出行为。结果表明:随着阳极电流密度、过热度和氧化铝浓度的增加,槽电压波动幅度降低,气泡在阳极底掌下的覆盖面积减少。当阳极电流密度从0.4A/cm~2增加到1.0A/cm2时,槽电压波动幅度从80m V降低到10m V,气泡释放频率从0.055Hz向更高频率区域内移动。过热度从5℃升高到25℃时,槽电压波动幅度从40m V降低到20m V。当向电解质中加入10%的添加剂时,槽电压波动幅度显著降低,明显改变了气泡析出行为。     

低能耗下铝电解槽阳极结构的优化

为了进一步降低铝电解工业能耗,以仿真软件ANSYS及ANSYS-FLUENT为平台,应用阳极穿孔方式对铝电解用阳极进行结构优化,并进行工业试验,以研究其工业应用并验证仿真结果。计算结果表明:新型阳极下气泡层厚度为1.28 cm,比普通阳极气泡层厚度减少0.72 cm,对应极距电压差约240 mV;阳极表面温度最低为704.3℃,阳极电压降为379 mV,电场分布与普通阳极保持一致;阳极碳块热应力最大值为17.4 MPa,远低于碳块的许用应力。新型阳极在3台槽上进行试验,长期运行的平均槽电压比传统电解槽的降低了229 mV,穿孔阳极结构电解槽电流效率从91.15%提高到91.85%,生产每吨铝直流电耗降低了683 kW.h。仿真结果与实验结果相符,说明此结构阳极能够快速排出气泡进而减小极距。     

基于水模型实验的“Fortin”型气泡动力学研究

阳极底掌下气泡的行为直接影响电解过程中相间的传热传质、阳极电流分布、槽电压降以及阳极效应的发生,对铝电解工业生产影响重大。本文基于几何和动力相似原理,设计和搭建了水模型实验平台,对不同当量直径和倾角下的气泡进行研究,选用计算分析软件MATLAB对单个"Fortin"型大气泡的形状曲线进行了拟合,得出"Fortin"型气泡形状的近似函数,探讨和分析倾斜阳极下单个大气泡的运动特征,气泡终极速度以及特征尺寸随气泡体积及阳极倾角的变化关系。     

铝电解槽阳极信息特征提取

随着铝电解槽的快速发展,对铝电解槽极距等重要参数的测量显得至关重要。传统的测量方法体现不出极距的非均一性和实时变化的特性。针对传统方法的缺点,本文建立了软测量模型,并用极距在线监测系统采集了单槽阳极电流信号数据。通过对不同槽况下电流信号进行时域和频域分析,得到正常槽况和效应槽况下的阳极信号波动特征。     

铝电解槽阳极系列电阻随工作天数的变化规律研究

研究阳极电阻变化规律,找出在现有的技术条件下降低阳极压降的途径,对降低槽电压、降低能耗有重要意义。利用有限元分析软件ANSYS建立模型分析一个换极周期内阳极温度场与阳极系列电阻的变化规律,仿真结果表明:随着阳极的消耗,阳极顶部温度逐渐增加,阳极系列电阻逐渐变小,在电解温度一定的情况下,保持较高的电解质水平、较厚的覆盖层,有助于提高阳极温度,降低阳极系列电阻与压降。     

穿孔阳极在铝电解槽上的应用试验

从阳极极距模型出发,分析了降低阳极气泡层的方法,提出并设计了穿孔阳极。通过在3台168kA普通平底电解槽上试验,获得了槽平均电压3.777V,电流效率91.85%,比对比槽提高0.70%,工艺直流电耗12252kWh/t-Al,比对比槽降低634kWh/t-Al的效果;在30台168kA普通平底电解槽上试验,也获得了槽平均电压3.786V,电流效率91.447%,工艺直流电耗12337kWh/t-Al的效果。     

预焙阳极铝电解槽阳极效应预报的初步试验

铝电解生产中频繁的阳极效应带来甚大的危害。发生阳极效应会引起槽电压升高,以7万安培预焙阳极电解槽为例,效应电压30伏,延续5分钟,则每发生一次效应大约多耗150     

铝电解槽电解质与内衬换热系数的数值计算

铝电解槽内电解质与内衬界面传热系数直接决定电解槽热平衡。基于多相流理论及壁函数方法,建立了铝电解槽电解质与内衬界面的换热系数计算数学模型,在商业数值计算软件上实现对传热推动力、传热系数分布的计算。研究结果表明:阳极气泡的作用处于主导地位,但电磁力的作用也不能被忽略,在进行换热系数计算时,需同时考虑二者的共同影响;在电解槽的大面及小面槽帮处,换热系数的分布主要受电解质流动的影响,而对于阳极底部则由于气泡层的阻碍使得此区域的传热系数较小;阳极开槽会增大电解质与阳极的换热系数,但会一定程度上减小电解质与槽帮的换热系数。     

阳极效应的预报

阳极效应是铝电解中一种特征现象。跟踪槽电阻是一众所周知的分析阳极效应的方法。在研究边部打壳预焙阳极电解槽阳极效应前15分钟的槽电阻与时间的曲线时发现,每当阳极效应发生前,槽电阻便特征性地升高。基于这些观察并根据平均槽电阻以及特征枟电阻对时间变化曲线的斜率,我们开发研制出了计算机预报阳极效应的计算程序。业已证     

电化学直接合成已醇铌研究

采用电化学方法用金属铌直接合成了乙醇铌,用拉曼光谱,红外光谱和元素分析对产品进行了表征。结果表明:乙醇含水量对槽电压及阳极的溶解行为有显著的影响:随着含水量的增加,恒流电解所需的起始电压迅速增大,且电解过程中槽电压升高的速度和幅度越大。在经除水处理的乙醇中,铌阳极呈现层片状的均匀腐蚀,这种特征不随槽电压和电解时间的变化而改变;在未经除水的乙醇中,槽电压低时,阳极呈现点蚀的特点,槽电压高时,阳极腐蚀呈现均匀腐蚀。研究表明:电化学合成乙醇铌的关键是要设法除去乙醇中少量的水分。     

发泡工艺参数对闭孔泡沫铝胞结构的影响

采用压缩空气法制备闭孔泡沫铝,研究空气流量、搅拌速度和发泡温度对胞结构的影响。结果表明泡沫铝的胞直径为4-11mm,密度为0.10-0.22g/cm3,孔隙率最高达96.3%;泡沫铝的胞直径随着空气流量和发泡温度的增大而增大,随搅拌速度的增大而减小,其中空气流量对胞直径的影响最显著;壁厚和结点尺寸随空气流量和搅拌速度的变化规律与胞直径相反;在相同的搅拌速度下,泡沫铝的密度随着胞直径的增大而减小且与胞直径存在对应关系,搅拌速度为600r/min时,关系式为ρ=0.0278 0.3602.e-0.132d。     

高尿酸细胞模型研究进展

高尿酸模型分为动物模型和细胞模型,其构建对研究高尿酸血症和筛选药物十分重要。高尿酸动物模型已经较成熟,但动物与人的种间差距较大,仍存在不足之处。而高尿酸细胞模型研究周期短,操作简单,是一种更接近人类高尿酸血症的模型,但对其却鲜有报道。本文对常用于构建高尿酸模型的造模细胞进行简单罗列,并按照增加尿酸合成、减少尿酸排泄两个造模原理对高尿酸细胞模型的构建方法进行概述,为开展高尿酸血症相关研究提供参考。     

黄芩素对星形细胞瘤SHG-44细胞增殖、侵袭迁移的影响

目的: 观察黄芩素干预人星形细胞瘤SHG-44细胞株后,肿瘤细胞形态、增殖、凋亡、细胞周期以及运动侵袭能力的变化。 方法: 以体外培养的人星形细胞瘤SHG-44细胞为研究对象, 用黄芩素干预后,显微镜观察细胞形态变化,MTT法观察细胞增殖,流式细胞术分析细胞周期,侵袭小室实验观察细胞侵袭力改变。 结果: 黄芩素对SHG-44细胞增殖的抑制作用随时间的延长和药物浓度的增加,抑制作用逐渐增强,有明显的时间和剂量依赖性;随黄芩素浓度增加,凋亡率增高, 差异有统计学意义(P<0.05);黄芩素将肿瘤细胞阻滞于G₀/G₁期,与对照组比较S期细胞减少近18%,差异有统计学意义(P<0.05);侵袭小室实验表明随着黄芩素干预浓度增加,SHG-44细胞48 h后穿过人工基底膜的细胞数量明显更少, 与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。 结论: 黄芩素能显著抑制SHG-44 细胞的增殖、侵袭及迁移,提示黄芩素对星形细胞瘤治疗具有潜在应用价值。     

手机电池后盖CAE模拟优化分析

以手机电池后盖为例,采用Moldflow 6.1对制品的3D模型进行网格划分及优化、创建浇注系统和冷却系统,运用MPI对注射过程的填充、冷却和翘曲进行模拟分析,获得最优的成型工艺参数和模具设计方案,提高了制品试模成功率,缩短了制品开发周期,为企业节省了制造成本。     

天麻素通过抑制细胞凋亡保护谷氨酸诱导的PC12细胞损伤

目的: 研究天麻素(Gastrodin)对谷氨酸诱导的大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤PC12细胞损伤的影响及可能机制。方法: 以谷氨酸建立体外培养PC12细胞损伤模型并采用MTT比色法测定细胞存活率;AO/EB双染法经荧光显微镜观察细胞凋亡形态;采用流式细胞术检测细胞内活性氧含量以及Annexin V/PI染色后的细胞凋亡率;Western blot法检测细胞内Caspase-3蛋白表达。结果: 天麻素可明显抑制谷氨酸诱导的PC12细胞凋亡,在 0.1~10 μmol/L 剂量呈一定的量效关系;同时,天麻素可明显抑制谷氨酸引起的活性氧(ROS)的累积,降低谷氨酸诱导的活性Caspase-3蛋白的表达,降低PC12细胞的凋亡率,在 0.1~10 μmol/L 剂量呈量效相关性。结论: 在一定剂量范围内,天麻素对谷氨酸损伤的PC12细胞具有保护作用,其机制可能与减少ROS的生成,阻止氧化损伤的发生,抑制Caspase-3途径依赖的细胞凋亡相关。     

A novel supercapacitor-fuel cell hybrid cell

A monolithic hybrid fuel cell (MHFC) with a novel configuration was proposed in an effort to improve the fuel cell performance during instantaneous power changes. A modified direct methanol fuel cell (DMFC) with a layer of hydrous ruthenium dioxide (RuO2·xH2O) sandwiched between the anode catalyst layer and membrane was used to demonstrate the principle of the MHFC. Experimental results indicate that the RuO2·xH2O layer is equivalent to a resistor-capacitor transmission line and functions similar to a capacitor in parallel with the anode electrode. The improvement in dynamic response of the MHFC was experimentally confirmed under step current change and square current pulse operating. The ionic conductivity of the RuO2·xH2O layer was also obtained.     

基于智能控制的铝电解槽控制调节

提出一种控制氧化铝下料间隔来跟踪和适应电解槽槽况变化的方法,将槽电阻控制在较理想状态以保证槽况与氧化铝浓度的匹配。这种方法利用氧化铝加料量与槽电阻之间的关系建立特征模型,采用仿人智能控制算法与模糊控制算法相结合控制氧化铝下料间隔以适应当前槽况,实现铝电解槽的优化生产。     

5-氟脲嘧啶对口腔癌Tb细胞增殖活性及钾通道功能的影响

目的: 观察5-氟脲嘧啶(5-FU)对口腔癌Tb细胞增殖活性以及钾离子通道功能的影响,进一步揭示5-FU的抗肿瘤机理,并初步探讨钾离子通道与肿瘤细胞增殖的关系。方法: 以5-FU作用Tb细胞24h后,应用MTT比色法与平板克隆形成实验观察Tb细胞的增殖活性,同时以全细胞膜片钳技术检测Tb细胞膜电位与跨膜钾电流的改变。结果: 与空白对照组相比,5-FU能明显抑制Tb细胞的增殖活性,并且可使细胞膜电位发生去极化改变,跨膜钾电流显著降低。结论: 5-FU在抑制Tb细胞增殖的同时钾通道功能也显著降低,提示钾离子通道可能参与调控5-FU抑制Tb细胞增殖的过程。     

肾小球系膜细胞增殖抑制的研究进展

肾小球系膜细胞异常增殖对肾小球疾病进展有重要作用,探讨其发生机制对肾小球疾病的防治具有重要意义。本文综述了近年来肾小球系膜细胞增殖机制及抑制因子的研究进展。     

羟基脲对大鼠Sertoli-germ 细胞共培养的影响

目的:观察羟基脲(Hydroxyurea, HU) 对雄性大鼠Sertoli-germ 细胞共培养的细胞毒性作用。方法:在Sertoli-germ 细胞共培养模型中分别加入不同浓度HU(0、 10^-3、 10^-2、 10^-1 mol/L) 后, 孵育96 h; 以及加入10^-2 mol/L HU 后分别孵育24、 48、 72、 96 h 。结果:在各给药组, 96 h 时HU 导致germ细胞从Sertoli 细胞层的脱落增加, 呈现量效关系。在10^-3 mol/L 以上浓度组, 细胞活性逐渐下降, 细胞脱落增加。同样, 随着给药时间的增加, germ细胞脱落率和乳酸脱氢酶(LDH) 的漏出逐渐增加, 细胞活性逐渐下降。结论:HU 对雄性大鼠睾丸Sertoli-germ 细胞共培养模型的germ 细胞具有明显毒性作用。