导流型铝电解槽抗热扰动能力研究

本文以导流型铝电解槽为研究对象，借助于ANSYS有限元分析软件，利用经验证的1／4槽电热模型，在优化的工艺条件下，对导流型铝电解槽的抗热扰动能力进行了评估，得到了该槽型将具有抵抗电流波动为10％、持续时间为30min的冷行程热扰动能力的结论。     

75kA导流槽磁场及其引起的铝液流场模拟分析

以商用有限元计算软件ANSYS为计算平台,对75kA导流型铝电解槽电磁场和电磁力场分布及其对铝液流动和波动的影响进行了模拟计算。结果表明：阴极斜坡表面电磁场和电磁力场分布基本呈沿电解槽长轴对称分布,且电磁力与重力方向相同,这有利于阴极表面电磁力向聚铝沟排放,而在电磁力作用下,聚铝沟内铝液波动最大幅度为0.021m,仍保持在安全范围之内,不会引起两极短路现象的发生,表明在现有75kA普通预焙槽母线配置方案下,可以维持导流型结构电解槽的正常运行。     

聚铝沟排布对导流型铝电解槽热应力分布的影响

为了优化导流型铝电解槽聚铝沟设计方案,对槽内热应力分布特征进行研究分析。采用商用有限元计算软件ANSYS针对两种聚铝沟设计方案（即方案Ⅰ为工字型聚铝沟结构;方案Ⅱ为单聚铝沟结构）的导流槽模型进行了电-热-应力耦合计算,同时针对热应力引起的槽体形变进行模拟。结果表明：采用方案Ⅰ工字型聚铝沟结构时,槽体内部热应力较大,尤其是两端靠近横向聚铝沟的阴极炭块内部具有较大的应力集中,而采用方案Ⅱ单聚铝沟结构时,该处的应力集中得到了较好的缓和,槽体形变较小。     

应用等效电阻法和有限元法计算铝电解槽电场

应用等效电阻网络法与有限元相结合的方法,对侧部四点进电铝电解槽电流场进行了数值计算。计算结果表明,铝电解槽铝液中存在着由进电端指向出电端的水平电流,铝液电流密度四个角部最大,达到22214A/m2,总体上铝电解槽电流分布较为对称。应用此方法,不仅可应用于传统电解槽的优化设计,也为新型导流型电解槽的开发打下了良好的技术基础。     

电解质运动研究进展及其对导流槽流场研究的指导

从物理模型、数学模型和工业测试三个方面，对铝电解槽中电解质运动的研究的进展及结果进行了综合评述。在此基础上，对今后铝电解槽流场的研究提出了指导性意见。     

导流槽阴极导杆安装方式对阴极表面电流分布的影响

将某厂现有的160kA Hall—Heroult铝电解槽改造成导流槽后，在阴极上表面和阳极底面呈斜坡状的条件下，计算了采用不同阴极导杆安装方式时阴极的电位和电流分布，即通过建立导流槽内部从阳极到阴极的一个半切片电热场模型，用有限元法分别对水平和平行于阴极斜坡两种不同导流槽阴极导杆的安装方式下阴极电位和表面电流密度分布进行了计算。结果表明，不同的阴极导杆安装方法对导流槽阴极的总电位降大小没有明显影响，但是水平阴极导杆安装更有利于阴极表面电流密度的均匀分布。     

导流槽的研究进展及工业应用

从导流槽的特点和结构、导流槽的研究进展、导流槽的工业应用三个方面,对导流槽进行了综合评述.虽然导流槽是将来电解槽的发展方向,但目前的研究仅限于阴极材料、物理场数值模拟和电解试验,要在工业上进行应用推广,还有很多的问题尚待解决.     

采用惰性阳极和可润湿性阴极的新型铝电解槽

介绍了几种采用惰性阳极和可润湿性阴极的铝电解槽 ,尤其是对近年来美国专利中给出的采用炭素阳极或惰性阳极的导流槽、采用竖式电极的单极性和双极性电解槽以及料浆电解槽进行了详细的描述 ,并指出了它们各自结构的优缺点     

新式阴极钢棒结构在SY300电解槽上应用

针对某厂300kA大修电解槽进行节能改造,以提高电解槽的磁流体稳定性作为突破口,应用铝电解槽磁流体稳定技术及新式阴极钢棒结构,大幅度减低水平电流;根据新式阴极钢棒结构电解槽的特点,通过电-热仿真模型,优化设计保温型内衬结构。改造后的电解槽与传统槽相比,槽平均电压降低90mV,电流效率提高1.08%,吨铝直流电耗降低420kWh。     

大型铝电解槽新式节能阴极结构技术的应用研究

电解铝行业不断进行铝电解槽节能技术的开发,以获取良好的电解槽生产技术经济指标。本文针对某铝厂SY400电解槽应用新式节能阴极结构技术,减少铝液中水平电流,并降低了电解槽阴极压降,同时通过电解槽热平衡仿真模拟,设计保温型内衬结构。与传统槽相比,吨铝直流电耗降低582k Wh,为企业带来巨大的经济效益。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

Effect of the Error of Measurement of Current Harmonics on the Accuracy of Determination of Magnetic Characteristics

Metal Science and Heat Treatment - The effect of the error of measurement of the form of current harmonics on the accuracy of determination of weber-ampere characteristics of electrical devices is...     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.