铝电解槽侧部内衬采用高铝碳化硅制品的探讨

本文综述了高铝碳化硅制品作铝电解槽侧部内衬时的热力学行为及其应用的可能性。提出了采用高铝碳化硅耐火材料后的经济价值远大于普通侧部碳素材料。     

铝电解槽内衬保护层新材料

无保护性槽帮结壳的电解槽在运行时会造成侧部内衬破损和电解工艺指标降低。近年来,对保护层材料的选择和研究正给予新的注意。在文献中,曾建议把电解槽侧衬附一层刚玉、氧化铝、碳化硅为主的保护材料。但在使用刚玉、氧化铝这类保护层时并未收到预期的效果,而且在工业电解槽上使用碳化硅会降低铝的质量。为了找到人工保护侧部碳衬用的新材料,在本文中,作为一些研究项目选用了以下几种材料;菱镁砖([苏国家标准]4689—     

铝电解槽热电场的有限元分析

运用大型有限元分析软件ANSYS中附带的APDL模块解决铝电解槽热非线性和炉帮形状的循环计算问题,充分考虑电解质发生相变时产生的潜热,建立了热电场数学模型,开发了准三维热电耦合模型.选择普通炭块和碳化硅作为侧部保温材料两种情况,对我国300 kA侧部五点进电预焙铝电解槽进行了热电耦合分析,绘出了热场等温线图.结果表明,300 kA侧部五点进电预焙电解槽的阴极和侧部炭块的设计是合理的.     

铝电解槽侧部采用异型碳块砌筑

我国铝电解槽侧部结构一直是双层侧块,一层耐火砖及充填耐火颗粒的伸缩缝组成。这种结构侧部保温性能较好,但不利于伸腿生成形成规整冲膛,不符合现代电解槽侧部散热型的要求。我厂80年代初,在新设计的电解系列中,就首先在侧部采用单层碳块,伸缩缝用氧化铝粉充填。但是,侧块     

铝电解槽侧壁碳结合碳化硅材料的研究

大型预焙槽的侧部碳块易破损，影响电解槽正常操作和经济技术指标以及降低槽寿命。采用Ｓｉ３Ｎ４结合ＳｉＣ侧壁材料，虽然能满足铝电解的要求，但价格昂贵，限制其应用。本研究试图用碳结合碳化硅侧壁材料代替Ｓｉ３Ｎ４结合ＳｉＣ侧壁材料，以降低其成本。介绍了碳结合碳化硅试样的制备及其性能的测定，测定结果表明，其有可能在工业上得到应用     

专利技术

专利名称 :铝电解槽槽侧内衬复合侧块专利申请号 :0 3135 10 7.7公开号 :14 6 0 734申请日 :2 0 0 3.0 5 .30公开日 :2 0 0 3.12 .10申请人 :中国铝业股份有限公司本发明公开了一种铝电解槽槽侧内衬复合侧块 ,它是将碳化硅砖与普通炭块上下放置 ,组成复合侧块。本发明具有结构简单 ,炉帮形成速度快、厚实、均匀、规整、抗热震稳定性好、抗腐蚀能力强 ,原铝质量稳定 ,既节约了投资 ,又可大大延长电解槽的使用寿命等优点。其比纯碳化硅砖节约投资 30 %～ 5 0 % ,槽寿命也可达 2 0 0 0d以上。专利名称 :用再生氧化铝电解法生产铝锭的工艺专利申…     

铝电解槽侧部余热回收利用技术研究现状及进展

铝电解生产1吨铝通过电解槽槽壳散热损失的电量约为5700 kWh,其中通过电解槽侧部散热损失的电量约为2050 kWh。铝电解槽侧部余热回收利用技术是实现铝电解槽进一步深度节能的重要研究方向之一。本文通过分析铝电解槽槽壳散热特点,论述了铝电解槽侧部余热回收利用技术研究现状、存在的问题及前景。     

改进碳素内衬,提高电解槽寿命

根据丹江铝厂提高铝电解槽阴极内衬寿命方面的生产实践,着重从节能型半石墨质底部碳块、异型侧部(角部)碳块和冷捣糊几方面谈了提高电解槽寿命的有效措施。     

铝电解槽侧部内衬破损的机理

目前,铝电解槽使用期限短的原因之一是侧部炭素内衬的严重破损。关于侧部内衬破损的机理,现有资料还不能构成完整的概念。因此,研究铝电解槽侧部炭素内衬破损的     

碳化硅耐火材料在铝电解槽中应用的可行性

为评价某厂生产的碳化硅性能,测试了其化学成分,物相组成,电阻率,在高温下耐电解质、铝液的腐蚀性以及空气氧化性,同时借助电子扫描分析对腐蚀机理进行探讨,最后得出这种材料适合作铝电解槽侧壁材料,它在电解槽上的应用有利于延长槽寿命,增加产能。     

几种铝电解用阴极碳块破损系数的测定

为了探讨在铝电解时铝离子直接在碳阴极上放电对碳块破损的影响,曾研究了几种碳素材料,特别是沉积石墨,在有铝与无铝两种情况下的阴极破损。这项研究对于了解在铝电解槽上进一步大     

铝电解槽阳极碳块移动量的自动检测

在铝电解槽欧姆电阻稳定条件下,阳极碳块移动量是电解槽的重要工作参数之一。了解碳块的移动量可以估计出阳极的燃烧消耗速度,电解质的比电导侧部伸腿的厚度以及电解槽电能制度的稳定性等工艺特性。综合这些参数与正常值的偏差,能在电解槽工艺制度不正常的前期,发出槽工艺破坏的预报。为保证自动检测系统的发送器在含氟化氢气体、导电碳粉和强磁场条件下,能稳定而可靠     

电解槽侧部碳块破损修补

电解槽投产后,受磁场设计、施工条件、系列供电、配套设备和运行操作等因素的影响,并不能完全达到设计时的理想槽龄,其中侧部碳块局部破损而引发漏槽,就是影响电解槽寿命的一个重要因素。电解槽侧部破损修补的意义在已破损的电解槽上可以直接看到电解槽内沿钢板向上翻起;AC作业     

铝电解槽用自结合碳化硅侧衬材料的性能

研究分析了以SiC为结合相的自结合碳化硅砖的力学性能、化学组成、热导率及抗冰晶石侵蚀性、抗熔碱侵蚀、抗氧化性、抗热震等使用性能,并与氮化硅结合碳化硅材料进行了对比试验.研究结果表明,自结合碳化硅具有良好的力学性能,抗碱性和抗热震性较氮化硅结合碳化硅更优,热导率比氮化硅结合碳化硅砖高10％ ～ 20％,抗冰晶石侵蚀性能比氮化硅结合碳化硅提高近1倍,预计这种新型碳化硅砖作为超大型铝电解槽侧衬更具优势.     

铝电解槽侧部内衬镁砖保护层的工业试验

为解决铝电解槽侧部内衬在运行初期免受熔融电解质和铝液的破坏作用问题,全苏铝镁设计研究院曾进行过一系列的有关材料选择的研究。综合在实验室所做的工作,得出结论     

关于铝电解槽阴极结构端部槽帮结壳形成的问题

配置在铝电解厂房中的大容量电解槽的缺点之一是小面不能经常加工,难于在阴极端壁形成保护性槽帮结壳。无侧部槽帮结壳,会导致阴极内衬加速破损,降低电解槽使用寿命,损失电流和使电解工艺技术经济指标变坏。长期以来,人们一直注意保护电解槽两个阴极端头的碳素内衬问题:即采用碳块高度高于槽膛深度的阴极结构(两个端头抬高),研制电解槽小面的加工机械,以及使用各种保护性材料提高电解槽侧部内衬稳定性的研究等。     

铝电解槽侧部炭块压铁改进措施

在铝电解槽中,为了保护侧部炭块不受氧化、加工击打等损坏,通常在侧部炭块上部附贴加焊一层厚度为10mm的防护钢板(简称:压铁)。存在的问题:在铝电解槽投入生产不久后,压铁向上翘起严重,失去了保护炭块的作用。文章分析了压铁变形翘起的原因,结合实际生产,对压铁的焊接方式提出改进措施,为减少电解槽的侧部压铁变形提供了改造方案。     

铝电解槽碳素内衬的粘结技术

粘结试验的目的众所周知,铝电解槽的阴极内衬一直采用碳素材料,然而阴极结构形式却发生了很大变化。其目的不外乎提高铝电解槽的使用年限,提高各项技术经济指标及改善劳动环境等。从1965年起,我们先后在中型侧插槽和大型预焙     

5kA级惰性阳极铝电解槽热平衡仿真

使用有限元软件Ansys仿真计算5 kA级惰性阳极铝电解槽的槽膛内形及热平衡情况.结果表明:过热度和侧部炭块类型对槽膛内形产生显著影响,过热度增加10 ℃,槽帮厚度减少约50%,伸腿宽度减少约30%;侧部炭块散热性越好,槽帮厚度和伸腿宽度越大;半石墨质类型的侧部炭块能够在保证形成满足要求的槽膛内形时降低热量损失,建议采用这类侧部炭块;采取一定措施后,采用半石墨质阴极和石墨化阴极的电解槽均能实现热平衡,石墨化阴极电解槽比普通阴极电解槽所需能量约多9%,但在热平衡时阴极底部等温线分布更合理.     

铝电解槽低散热理想状态的研究

将铝电解槽整个散热体系划分为阳极区散热(上部散热)和阴极区散热(下部散热),其中阳极区包括烟气、上部结构、槽罩板和槽沿板;阴极区包括阴极区侧部和槽底,而阴极区侧部还可细分为侧部熔体区、侧部阴极区和侧部耐火保温区。本文以200 kA电解槽为例,通过现场实际测量结果和分析计算,给出了低电压运行条件下铝电解槽较小且比较合理的散热分布状况,同时分析了电解温度、两水平、氧化铝单耗、阳极毛耗和阳极净耗等工艺条件对能量平衡的影响。