10kA底部阴极稀土熔盐电解槽热平衡计算

对10kA底部阴极结构稀土熔盐电解槽进行了热平衡计算,并对计算结果进行了分析和讨论,为槽型的改进和电解过程的节能降耗提供合理有效的建议.     

10kA底部阴极稀土熔盐电解槽流场的模拟

针对当前上插阴、阳极结构稀土熔盐电解槽存在的一些弊端,设计了10kA底部阴极电解槽,并用商业CFD软件FLUENT对该槽型中的流场进行了数值模拟,得到三种极距下电解质和阳极气体的速度分布,发现该槽型的设计是合理的.     

10kA底部阴极稀土熔盐电解槽电场的模拟

针对当前上插阴、阳极结构稀土熔盐电解槽存在的一些弊端,设计了10kA底部阴极电解槽,并用有限元ANSYS软件对该槽型中的电场进行了数值模拟,得到三种极距下电场的电位及电场强度分布,发现该槽型的设计是合理的.     

稀土钨、钼电极电子发射性能研究与应用开发

介绍了等者最近几年关于稀土钨、钼材料的研究工作。研究结果表明,在钨和钼中掺入不同稀土氧化物种类和含量,可制成系列稀土钨电极材料,其综合焊接性能超过先行的钍钨电极材料,克服了钍钨电极的放射性污染。所研制的稀土钼材料,具有工作温度低、韧性好的无放射性污染,由于发射稳定性的突破,使稀土钼阴极材料达到实用化。     

稀土钨、钼电极电子发射性能研究与应用开发

介绍了笔者最近几年关于稀土钨、钼材料的研究工作.研究结果表明,在钨和钼中掺入不同稀土氧化物种类和含量,可制成系列稀土钨电极材料,其综合焊接性能超过先行的钍钨电极材料,克服了钍钨电极的放射性污染.所研制的稀土钼材料,具有工作温度低、韧性好和无放射性污染,由于发射稳定性的突破,使稀土钼阴极材料达到实用化.     

复合稀土钨电极研究

测试了几种稀土钨电极的焊接性能,并对其组织结构进行了分析,深入探讨了稀土在不同电极中的作用机理。发现高温下稀土相形状将发生改变,毛细管现象只在电极开始工作时存在。由于传输速率和蒸发速率不同,铈钨电极头部出现贫稀土,侧面形成环状富集;1:2:1镧铈钇电极侧表面富稀土;1:1:3镧铈钇电极表面出现融熔;稀土通过融熔的钨传输到表面;从而保持电极的形状不变和电弧的稳定。     

稀土钨电极材料的研究

钍钨电极具有放射性,其生产和使用过程中污染环境危害人类身体健康,因此需要新型电极产品加以替代,稀土钨电极焊接性能优良一直作为钍钨电极的替代产品而倍受关注,回顾课题组在稀土钨电极的研究历程,经过对单元稀土钨电极、二元复合稀土钨电极、三元复合稀土钨电极的研究,目前通过与北京钨钼材料厂合作,共同突破了多元复合稀土钨电极的工业化生产技术,实现了该类电极批量生产。     

6 kA方型稀土电解槽电场的研究

研究了阴极阳极变化对于6 kA方型稀土电解槽电场的影响,并在此基础上分析阴极半径的范围,为电解槽设计改造提供了参考依据。     

多元复合稀土钨电极研究

多元复合稀土钨电极是用于取代有放射性危害的钍钨电极的新一代绿色环保产品,笔者介绍了在深入的机理研究和性能测试基础上,设计筛选出了多元复合稀土钨电极的最佳成分,并对该成分的钨电极进行了产业化技术研究和工业生产考察,取得了圆满的结果。     

稀土金属电解虹吸出炉技术研究

以钛、铌管等为材质,制得相应规格的虹吸管,采用升降平台设计和虹吸管冷端加装辅助加热装置,通过对3kA和10kA氟化体系稀土电解槽虹吸出炉的试验研究,着重探讨了金属材质种类、吸出高度与压力、吸出管水平长度与形状等对稀土金属虹吸出炉的影响.结果表明,钛质虹吸管材料具有较好的性能价格比,虹吸管顶部的最佳长度为25cm～30cm,最优的管形为直线小圆角形状;金属液实际吸出高度为理论值的0.80～0.83倍.该技术不仅实现了稀土金属电解作业的连续化、机械化,而且大幅减轻出炉劳动强度、提高产品质量,已实际应用于10kA级以上大型稀土电解槽的生产.     

稀土氧化物电解槽内阴极产生金属钕的研究

钕氧化物电解槽内金属钕在电解质中的下沉情况属于典型的两相流动。因此,采用多相流范畴的混合物模型,着重研究随着槽底部钕液面上升而发生的金属钕的扩散情况。模拟过程中没加入电磁场,在电解槽的优化设计过程中,母线和电极产生的磁场可以在一定程度上抑制钕的扩散。研究槽内单纯的流体流动,对母线和电极的排列方式可以提供一定的理论依据。以3 kA钕电解槽为模型,模拟计算了电解槽正常工作情况下,阴极表面产生的金属钕在电解槽内的分布情况,并对得到结果进行了分析。     

熔盐电解稀土用钨电极的制备工艺研究

采用适当的含镍化合物及相应的加入方式制备镍包钨粉,微量镍可在钨颗粒表面均匀包覆;镍包覆钨粉经活化烧结生产的致密钨棒用于稀土电解的阴极,较传统的钼阴极具有更强的抗腐蚀性。用质量分数为0.4%的微量镍包覆钨粉,可实现在低于1 500℃温度下烧结出相对密度大于90%的致密钨材。该钨电极制备工艺具有流程短、生产成本低、质量稳定等特点。     

稀土复合掺杂钙钛矿型阴极材料制备工艺的研究

采用传统固相反应法制备了中温固体氧化物燃料电池中的稀土复合掺杂钙钛矿型阴极材料。借助XRD、DTA、SEM等分析仪器研究和讨论了不同元素、不同成分、不同焙烧温度、不同保温时间对所制备材料性能的影响。结果表明:该类材料的固相反应温度范围为:1000℃～1300℃;适宜的保温时间为10h;反应物经混合、压片、烧成和研磨可以合成晶粒尺寸为1nm～5nm的粉料,对ABO3型LaMnO3进行复合掺杂,表明A位Sr2+、Ca2+共同掺杂取代部分La3+以及B位Co3+、Fe3+双掺杂都能够提高材料的电导率。     

清洁生产技术在稀土金属冶炼行业中的应用

以某稀土企业的电解稀土生产工艺为例,介绍了较为先进的稀土电解行业的清洁生产方案,为今后稀土行业清洁生产技术的发展提供了现实依据,对稀土行业清洁生产和循环经济的推广具有重要的现实意义.     

纳米钨粉及其稀土钨材料的制备新工艺研究

采用"液氮预冻-冷冻干燥-两段还原"获得了纳米钨粉,研究了纳米钨粉制备过程的物相组成和形貌,采用“液液掺杂-冷冻干燥-两段还原-SPS”制备了纳米Ce-W发射材料,研究了粉末和材料的形貌、铈的分布和高温扩散、以及材料的表面性能,并测量了材料热发射性能。     

稀土电解槽电极的优化模拟

利用流体软件FLUENT,建立了稀土电解槽的阳极气泡及熔体整体流场数学模型。对电解槽的电极插入不同深度的流场进行了数值模拟,得出了电解槽的熔体整体流场分布图及在不同位置气体浓度分布曲线图。