侧插自焙阳极电解槽电解铝时单位能耗数学模型

作者通过大量的试验研究,成功地研制成侧插自焙阳极电解槽单位能耗与六个主要工艺参数同时作用时的数学模型。该模型既可以用于铝电解槽工艺过程自动控制,也可以用于铝电解生产计算机调度。     

电解槽强化保温与节能降耗的研究

通过对电解槽能量收入、支出情况分析,研究了增加角部阳极垒墙、保温料高度、保温型槽盖板、减少烟道负压等强化电解槽保温手段,减少电解槽体系热损失.研究结果表明,电解质过热度由11.1℃降低至10.3℃,过热度适中,铝水平提高1.6 cm、吨铝直流电耗降低84 k W·h、平均电压降低18.5 m V.     

铝电解槽破损机理及槽寿命若干问题的探讨

从电解槽的焙烧、钠和电解质熔体在阴极碳块中的渗透、碳化铝的生成、槽底隆起以及电解槽的工艺操作等方面 ,对铝电解槽破损的几种情况和破损机理进行了分析和探讨 ,进而提出采用优质阴极碳块、低分子比电解质、侧部散热型的槽内衬结构、合理的电解槽焙烧制度 ,以及改进母线设计等提高电解槽寿命的几项措施     

工业铝电解电流效率的数学模型

在大型预焙阳极电解槽上测量阳极气体中CO_2含量,并根据阳极气体中的CO_2含量与电流效率的关系,建立了铝电解槽电流效率与电解槽各种操作参数之间关系的数学模型。讨论了电解温度、Al_2O_3浓度、添加剂MgF_2 CaF_2含量以及电解质分子比对工业铝电解槽电流效率的影响。本文还对现在的铝电解生产提出几点建议。     

铝电解槽焦粒焙烧过程的电-热-应力模型研究

系统地概述了近20年来国内外铝电解槽焦粒焙烧过程的有限元模型的研究进展，分析了材料属性的非线性和焦粒层的各向异性等问题，介绍了有限元模型在铝电解槽的工艺技术参数的优化设计中的应用。     

铝电解槽炭渣的综合利用研究

研究了铝电解槽炭渣的组成和浮选法综合利用工艺。试验表明：浮选法能使炭渣中的炭和电解质得到良好的分离；浮选炭粉可用作制造自烙铝电解槽阳极的配料；浮选电解质经600℃焙烧后再用作铝电解质。本工艺流程简单，成本低，易于工业化应用。     

孝义铝矿采矿结构参数的分析

"松土机-前装机-汽车"对缓倾斜软岩矿体的开采是一种有效的采矿工艺,具有高效、低耗、工艺简单等优点. 根据孝义铝矿的矿体赋存条件, 对这种采矿工艺的台阶高度、平台宽度、工作线长度等参数进行了分析.     

铝电解槽炭楂的综合利用研究

研究了铝电解槽炭渣的组成和浮选法综合利用工艺。试验表明：浮选法能使炭渣中的炭和电解质得到良好的分离；浮选炭粉可用作制造自焙铝电解槽阳极的配料；浮选电解质经６００℃焙烧后再用作铝电解质。本工艺流程简单，成本低，易于工业化应用。     

铝灰中氧化铝的活性研究

通过扫描电镜对铝灰中氧化铝和砂状氧化铝的活性进行对比分析,发现铝灰中的α-Al_2O_3非常稳定,活性较差,在铝电解的工艺条件下很难将其电离,不宜将铝灰返回铝电解槽循环使用。     

铝电解槽侧部余热高效回收技术工业试验研究

在双碳战略背景下,高效回收利用铝电解槽余热是铝电解产业实现深度节能、降碳的实施路径之一。针对铝电解槽槽壳侧部散热体量大、稳定性好等特点,开发铝电解槽侧部余热高效回收技术,在1台200kA试验槽上开展了工业试验。试验结果表明:铝电解槽余热回收系统整体运行稳定、高效,系统平均回收热量77734 kJ/h,折合每小时回收21.59kW,合吨铝回收317kWh,热回收效率99.71%。该系统能够优化规整炉膛,有利于铝电解槽长寿命、高效、稳定生产运行,为下一步实现铝电解槽柔性生产技术快速能量平衡调整提供了技术支撑。     

铝电解槽针振信息元分析和诊断系统的开发与应用

针对铝电解槽针振信息元诊断手段的不足,提出基于小波-神经网络技术的铝电解槽针振信息元分析与诊断的新方法。获取5种针振信息元的特征波谱作为神经网络的训练样本,建立神经网络诊断系统。分析了系统软硬件结构及其特点,并在350kA预焙铝电解槽上进行实验和仿真。实验证明该系统有很高的精度,且具有很好的应用价值。     

呋喃树脂粘均分子量与铝电解用TiB2涂层阴极抗拉强度关系的研究

TiB2 是铝电解槽可湿润性阴极的首选材料 ,TiB2 碳胶涂层阴极可应用于现行铝电解槽。测定了呋喃树脂的分子量和以呋喃树脂为主体的碳胶TiB2 阴极涂层的抗拉强度 ,分析了呋喃树脂的分子量对涂层抗拉强度的影响。研究结果表明 ,粘均分子量在35 0 0～ 85 0 0范围内 ,随着呋喃树脂分子量的增大 ,阴极涂层的抗拉强度升高 ,为TiB2 碳胶涂层在现行铝电解槽上的应用并维持稳定的抗拉强度提供了指导     

350kA预焙阳极铝电解槽磁场分布研究

使用有限元法建立了铝电解槽三维静电磁场耦合计算模型.该模型考虑了槽内导体、母线系统、铁磁材料及空气漏磁等因素对磁场解析的影响;采用六面体单元对模型进行网格划分;先求解得到电场结果,再在该结果基础上采用常规标量法(GSP)分三步对磁场进行求解.以350 kA预焙阳极铝电解槽为例,分别计算了同厂房中不同相邻槽数和不同的相邻厂房对磁场的影响情况,发现上下游各选用3台相邻槽和两侧都有相邻厂房的设计较为合理,并用在此条件下建立的模型计算并优化了该电解槽系列的电磁场分布情况,得出垂直磁场范围在-2.87×10-3T至2.15×10-3T之间,并与工厂实际测量得到的结果进行对比,数值接近,证明了模型和结果的合理性.     

拜耳法赤泥熔融态深度还原烧结协同提取铝、铁实验研究

赤泥中铁、铝的存在影响钪和稀土的浸出及萃取。通过对拜耳法赤泥进行分析测试,设计了还原烧结协同回收铝、铁技术方案,系统研究了熔融态深度还原烧结协同提取赤泥中铝、铁的工艺。在较佳条件下,铁精矿品位为73.97%,回收率达到90.27%,铝溶出率达到96.28%,铝硅酸盐矿物转化为铝酸钠,碱浸得到铝酸钠溶液,后续可用于制取聚合氯化铝产品。赤泥中的含铁复杂矿物转化成具有磁性的磁铁矿和单质铁,磁选回收含铁矿物,实现赤泥中铁、铝的协同回收。该工艺不仅减弱了铝、铁矿物对后续酸浸萃取提取钪、钛、稀土的不利影响,且使得钛、钪和稀土在尾渣中得到富集,有利于实现赤泥多元素高值化综合利用。      

贵港式铝土矿综合利用工艺研究

针对我国贵港等地高铁铝土矿的特点,提出了全新的“同时提铁铝”综合利用工艺,即在中高温还原铁的同时,使铝形成铝酸钠,将还原焙烧料湿磨浸出氧化铝后,再进行磁选选铁.按原矿量75 g,钙硅比2.0,碱比1.1,w(C)=10%的配比混料、造球,在1100℃下进行还原焙烧.试验结果:铝的浸出率80.2%,硅量指数55,铁精矿品位55.2%,铁的回收率92.4%.采用该工艺可使铁、铝资源得到充分利用,并且工艺简单、设备投资少,具有很好的应用前景     

154kA预焙铝电解槽三维磁场的双标量磁位法计算

以标量电位法和双标量磁位法相结合．对154kA预焙铝电解槽磁场进行三维数值计算。计算结果表明，水平磁场基本上形成一个顺时针的漩涡．垂直磁场呈现较好的反对称关系。计算结果与实际测量结果基本相符．可满足对铝电解槽磁场计算及对母线配置与设计的要求。     

二次铝灰高温焙烧脱氮固氟试验研究

铝灰中的氮化铝受潮产生氨气和部分氟化物可溶是铝灰成为危险固体废弃物的主要原因，为脱除铝灰中的氮化铝和氟化物，实现铝灰的无害化、减量化的目的，采用钙盐高温焙烧铝灰脱氮固氟、水洗回收无机盐的工艺，研究了焙烧温度和加入钙盐的质量对铝灰脱氮固氟效果的影响。结果表明，在加入3%的CaCl₂作为固氟剂、焙烧温度为1 300℃和焙烧时间为4 h的条件下的铝灰氮元素含量降低至0%，铝灰遇水气体释放量降低至2 mL/g，可溶出氟离子浓度降低至6.71 mg/L，铝灰减重13.44%，焙烧后的铝灰水洗无机盐的回收率为84%。研究为铝灰的无害化减量化资源化提供了新的思路。      

大型预焙铝电解槽物理场的耦合仿真技术及应用

通过分析电解槽物理场耦合关系。建立数学物理模型，研究大型预焙铝电解槽内电-磁场、热场及铝液流速场的多场耦合解析方法。针对青铜峡铝业集团公司200kA预焙槽的计算表明，解析结果与实测值能较好地吻合．不仅有利于全面深入地了解槽内物理场的全时空分布特性，而且可直接应用于传统电解槽的设计优化及运行工况的分析与诊断。     

电解低钛铝合金微观组织细化及在铸造铝硅合金制备中的应用

通过与AlTi和AlTiB细化剂对纯铝的品粒细化效果进行比较，研究电解加钛的晶拉细化作用，并利用工业铝电解槽生产的电解低钛铝合金熔体直接生产A356合金。结果表明，电解加钛对纯铝具有良好的晶拉细化作用。细化效果与AlTiB中间合金相当，在试验钛古量范围内。电解加钛的晶粒细化效果明显优于AlTi中间合金。用电解低钛铝合金制备的A356合金，在不进行细化处理的情况下．性能与以纯铝并用AlTi或AlTiB中间合金细化处理传统工艺制备的A356合金相当。