铝用炭素阴极发展动态

铝工业用炭素材料共分两种类型，一种是阳极材料，以石油焦和煤沥青为原料制造，称为少灰制品，是铝电解槽的导电材料，随电解过程的进行而消耗，其消耗量为毛耗0.6t/tAl；另一种是阴极材料，又称槽内衬材料，包括底部炭块和侧部炭块两种以及筑炉糊料，生产过程中是不消耗的，但随着生产的进行，在强磁场的作用下，铝液循环的冲刷,电解质氟化物的侵袭，而渐渐的被磨蚀或破损，造成铝液或电解质的渗漏，电解槽从而被迫大修理并更换其底部和侧部炭块，其消耗量约为10－13kg/t。（这是按200KA大型预焙阳极电解槽和槽奉命平均1200天－1500天为基础而计算得出的）。     

铝用炭素材料(续6)

1 1 8侧插自焙阳极 (ｈｏｒｚｏｎｔａｌｓｏｄｅｒｂｅｒｇａｎｏｄｅ)侧插自焙阳极是阳极导电棒从侧部插入的连续自焙阳极。它是侧插自焙阳极铝电解槽的重要部件 ,在电解过程中 ,强大的直流电由侧插钢棒通过炭素阳极导入铝电解槽 ,在炭素阳极底部发生分解氧化铝的复杂电化学反应。随着电解过程的进行 ,炭阳极底部不断地消耗 ,每天消耗高度平均为 1～ 2ｃｍ ,要定期向阳极框架内添加阳极糊以保持阳极、阳极锥体高度及连续正常工作。侧插自焙阳极的下部浸在电解质里 ,阳极四周的两大面或四面通常钉有多排阳极棒 ,整个阳极的温度从下至上逐渐…     

铝电解槽侧部用复合材料的开发

研究了炭块与碳化硅砖复合材料在电解槽侧部新的使用技术。通过热解析计算，选择合理的复合块结构，减少了碳化硅砖的使用量，既降低了投资，又利用了碳化硅砖作为电解槽侧部材料抗氧化性好，有利于生成炉帮的优点。     

炼铝工业用耐火材料及其发展动向

阐述了当今炼铝工业对耐火材料的要求与发展动向。介绍了Ａｌ２Ｏ３生产、铝电解槽（包括阴极、阳极、侧墙材料与碳质槽底的阻挡层材料）、铝锭或废铝熔融与合金化炉用耐火材料，以及钛酸铝材料的应用。     

炭素专利

铝电解用阳极炭块底部或侧部成槽工艺;一种处理铝电解槽废槽衬的方法;活性炭制造用炭化装置;一种高强防水后成型生物质炭的生产方法;一种炭中空纤维及其合成方法和用途;     

硬聚氯乙烯塑料电解槽盖的应用

在电解生产过程中,电解槽盖下部由于接触食盐电解的阳极液,上部接触湿氯气,在温度95℃操作下,发生强烈的腐蚀作用。原来我厂电解槽盖的防腐措施,是采用水泥壳体,内部采取酚醛胶泥衬耐酸瓷板,使用寿命为1年半至2年左右。以后也进行了其他一些衬里材料结构和胶合材料的选择试验,但都没     

铝用炭素材料(续4)

１．１．６阳极糊 (ａｎｏｄｅｐａｓｔｅ）以石油焦、沥青焦为骨料 ,煤沥青为粘结剂制成的炭素糊料 ,用于连续自焙铝电解槽作阳极材料 ,因其粘结剂的含量高 (超过２４ % ) ,在电解槽上部被烧结以前呈糊状 ,故称阳极糊。阳极糊是炭素制品中产量最大的一种产品。铝电解生产对阳极糊提出如下要求 :（１）灰分少 ,因为炭素阳极在铝电解生产过程中的杂质 ,特别是铁、硅、铜、钛等 ,会电解析出进入铝液 ,降低铝的品位 ;（２）导电性能好 ,阳极是电解过程导入电流的材料 ,要求它的电阻小 ,以降低铝电解的电耗 ;（３）有一定的机械强度 ,电解槽上的…     

电解铝微耗阳极的研究

研究了一种碳化物金属的微耗阳极的制备方法,并研究了该微耗阳极在冰晶石电解质中的抗腐蚀性,在电流20 A左右,摩尔比为2.5的电解质中进行了长时间的电解.结果表明,电解后产生的铝的质量比较高,阳极的抗腐蚀性较好,腐蚀速率为49.0mm/a.     

稀土氟化物体系熔盐电解下埋阴极试验炉炉衬材料的选择分析

通过在稀土氟化物体系熔盐电解下埋阴极电解槽中使用Si3N4结合Si C材料作为炉衬材料进行工业试验,从产出金属产品质量,材料的耐高温性能以及抗电解质腐蚀性等方面,探讨其在稀土氟化物体系熔盐电解新型电解槽中的适用性。     

大型预焙铝电解槽与炭阳极

铝电解槽大型化对炭阳极的质量提出了新的要求。大型槽运行的实践证明，炭阳极的质量不仅直接影响着铝电解槽的运行状况及其技术经济指标，而且长期使用低质量炭阳极将会导致铝电解槽物料过耗、炭渣过多、槽子过热、槽帮过空，进而引发病槽，缩短铝电解槽的寿命。因此说，阳极质量是大型预焙槽的正常运行的关键因素之一。本文就大型预焙槽的特点、阳极过耗与质量、炭渣的生成与影响、粘结剂的特性等几个方面，从铝电解及铝用炭素生产工艺的角度论述了我国炭阳极的质量现状、主要问题及改进途径。     

专利信息

铝用电解槽侧部的涂层材料本发明的铝用电解槽侧部涂层材料，由碳化硅、碳、二氧化硅、三氧化二铝、氮化硅、硅、氧化钙、氧化铬组成，该涂层材料的抗腐蚀、抗氧化的效果显著，提高电解槽的使用寿命，防止侧部漏电，提高电流效率。一种高效节能快速沉积制备碳/碳复合材料的方法一种高效节能快速沉积制备碳/碳复合材料的方法，其特征在于：将碳纤维增强骨架置于一冷的外部环境中，利用碳纤维增强骨架自身电阻，在电流直接作用下使其发热，反应气体流过增强骨架。本发明沉积速度快，沉积密度高，节省能源，并且操作简单，设备投资小。人工晶体…     

新型阴极结构铝电解槽的物理数学模拟

采用相似原理指导下的水模型实验,研究新型阴极结构电解槽中阳极气体的扰动. 通过高速摄影手段拍摄液面波动,得到不同操作条件下阴极结构铝电解槽水模型的液面波动图像,利用Image-Pro-Plus6.0专业图像分析软件对捕捉到的波动静态图进行处理,获得液面波动的最大高度. 并用Fluent 6.2.16进一步对电解槽的阳极结构进行数学模拟. 结果表明,极距的增加、电解质水平的提高、气体流量的减小,均会减小界面波动. 新型阴极结构电解槽比普通阴极结构阳极气体引起的界面波动小,新型阴极结构可有效地降低极距;相同实验条件下,1/2阳极产生气体引起的界面波动振幅和普通阳极没有明显区别,而1/4阳极的减波作用较好,倒角对于界面波动的影响甚微.     

文摘

阳极焙烧炉内煤气流动和燃烧的数值模拟,阳极焙烧炉的热工测试及分析,碳团簇型吸波材料的结构与性能研究,大型电解铝厂选址新理念,飞机机轮炭／炭刹车盘金属件铆接工艺分析,大型铝电解槽侧部破损原因分析及对策,焙烧炉烟气污染防治对策的探讨.[编者按]     

垂直惰性阳极铝电解槽内的析气行为

垂直惰性阳极铝电解槽内,析气行为会影响氧化铝浓度分布和电流效率。利用新设计的透明电解槽进行了电解试验,观察了大尺寸惰性阳极气泡的析出及逸出过程。试验结果表明：在阳极底掌下,气泡进行周期性的生长、长大、并聚和脱离,但大尺寸阳极上气泡的滑动和并聚过程与小尺寸阳极上的不同。阳极工作面上则形成了气泡群,新形成的气泡迅速脱离。紧贴着阳极的气泡运行速度慢,外层的气泡运动速度快。所有气泡最终都经液面逸出,大部分气泡到达液面时立即逸出,少部分未及时逸出的气泡随着电解质做一段水平运动后才逐步逸出。测量到的惰性阳极的气泡运动速度为0.006~0.445 m·s^-1,底部的气泡运动速度分布范围宽,然而,受电解质的限制,中上部的范围窄。     

垂直惰性阳极铝电解槽内的析气行为

垂直惰性阳极铝电解槽内,析气行为会影响氧化铝浓度分布和电流效率。利用新设计的透明电解槽进行了电解试验,观察了大尺寸惰性阳极气泡的析出及逸出过程。试验结果表明:在阳极底掌下,气泡进行周期性的生长、长大、并聚和脱离,但大尺寸阳极上气泡的滑动和并聚过程与小尺寸阳极上的不同。阳极工作面上则形成了气泡群,新形成的气泡迅速脱离。紧贴着阳极的气泡运行速度慢,外层的气泡运动速度快。所有气泡最终都经液面逸出,大部分气泡到达液面时立即逸出,少部分未及时逸出的气泡随着电解质做一段水平运动后才逐步逸出。测量到的惰性阳极的气泡运动速度为0.006~0.445 m·s~(-1),底部的气泡运动速度分布范围宽,然而,受电解质的限制,中上部的范围窄。     

铝用炭素材料(续7)

12　铝用阴极材料(ｃａｒｂｏｎｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒａｌｕｍｉｎｉｕｍｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ)铝用阴极材料是以煅烧无烟煤、冶金焦、石墨等为骨料,煤沥青等为粘结剂制成的,主要用于制作铝电解槽炭质内衬的块类或糊类炭素制品。这类炭素材料经过加工、砌筑或捣固,构成铝电解槽槽底主体,用于盛装铝电解反应所需的电解质和产生的铝液,并将电流通过镶入阴极中的钢棒导出槽外。图11为电解槽内衬阴极材料结构图。(1)分类阴极材料可分为阴极炭块(含侧部炭块)和阴极糊(含炭胶泥)两类,如图12所示。(2)特性要求铝电解过程中,阴…     

168 kA新型阴极高效节能铝电解槽节能机理

为了研究168 kA新型阴极铝电解槽的节能机理,对新型阴极电解槽内部热场、电磁场以及铝液流场进行了数值模拟,并利用自行研制的铝液波动动态检测系统对新型阴极电解槽阴极铝液液面波动进行了测量。结果表明：新型阴极电解槽的阴极凸起可降低槽内阴极铝液的流速,其阴极铝液X向、Y向水平流速均小于普通阴极电解槽,并且能够有效地减弱阴极铝液的波动。因此,新型阴极电解槽的极距为3.8 cm,比同系列普通阴极电解槽低1 cm,其电解质压降比普通阴极电解槽的电解质压降低380 mV。新型阴极电解槽能量利用率比同系列普通阴极电解槽能量利用率高5％。     

铝用炭素材料(续1)

１．１铝用阳极材料（ｃａｒｂｏｎａｎｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒａｌｕｍｉｎｉｕｍｅｌｅｃｔｉｏｌｙｓｉｓ）⑴分类阳极材料可分为阳极糊和预焙阳极炭块两大类。阳极糊未经焙烧,直接用在自焙铝电解槽上作阳极;阳极炭块已经成型和焙烧,用于预焙铝电解槽作阳极。阳极材料分类见表３。表３阳极材料分类以阳极糊为主体所构成的连续自焙阳极可以连续工作而不必更换,其利用电解槽热量焙烧阳极,节省能量,不需建压型、焙烧设备,节省投资。但由于沥青烟直接在电解槽上部散发,环境污染严重,给铝电解生产烟气净化和自动化操作带来困难…     

我国铝用炭素发展方向与措施

本文就我国铝用炭素工业生产的技术现状和存在问题进行分析。由于技术水平不高，局部装备落后，致使产品质量难以与世界发达国家相比。表现在预焙阳极方面：体积密度低，电阻率大，抗压强度低，炭渣脱落度大，因此电解时阳极净耗高，国内为450～480kg／t·Al，而国外为390～420kg／t·Al。表现在铝用阴极方面抗钠浸蚀较差，热膨胀率较高，电阻率较大，致使电解槽炉底变形，寿命较短。国外电解槽寿命平均在2500～3000天，而我国大型电解槽寿命平均不到1200天，为此提出我国铝用炭素发展方向，并叙述了在工艺技术方面和设备选择方面应采取的措施，才能使产品质量得到提高。才能达到或超过世界先进水平。     

钛-二氧化铅阳极电解次磷酸钠制备高纯次磷酸

以六室电解槽为反应槽,分别以石墨电极、钛-二氧化铅电极和钛涂钌电极为阳极,不锈钢为阴极电极,研究了电解法制备成本低、纯度高且环境友好的次磷酸新工艺。结果表明：六室电解槽制得的次磷酸杂质少;与国内外常用石墨和钛涂钌阳极材料相比,钛-二氧化铅电极作为阳极材料在阳极电位、产品浓度及产品室电流效率方面性能优良。钛-二氧化铅电极没有固体沉淀,无其他杂质离子产生,阳极液不必更换,只需定期补充电解消耗的水,属于清洁生产。在最佳电解电流、电解温度、原料浓度和电解时间条件下制得次磷酸产品,经减压富集后其杂质含量能够满足电容器生产的要求。