铝电解槽内衬材料导热系数的测定

在工业铝电解槽上,内衬材料占有很重要的地位。内衬材料的性能对铝电解槽的热量损失尤其重要,其导热系数是计算热平衡的重要数据之一。对于导热系数的测量方法有很多种,本文是根据YB/T059-91[1],在实验室原有仪器[2]的基础上设计了测量装置,并对某铝电解厂的筑炉和刨炉材料的导热系数进行了测量和分析。     

300 kA大型电解槽阴极新材料的应用

对我国伊川电解铝厂300 kA大型预焙槽进行大修时,采用了不同石墨质的碳阴极、振动成型TiB2涂层阴极和刷涂TiB2涂层阴极等新材料,通过研究电解槽启动后一段时间内不同阴极材料的炉底电压降、电阻随时间的变化关系和铝液中Ti含量的变化规律等,寻找综合性能较佳的阴极材料,使其可达到降低炉底压降,形成完好的炉帮,从而有效地提高槽寿命的目的.研究发现TiB2质量分数为30%的振动成型阴极碳块的阴极电压降和铝中Ti的质量分数均较低,分别为261mV和0.002 5%;认为采用全石墨化阴极和振动成型硼化钛涂层阴极可以节省电能降耗.     

Cyanide inhibitors for the carbon cathode materials in aluminum reduction cells

During the operation of aluminum reduction cells, sodium cyanide is formed in the carbon cathode materials that have been subjected to sodium diffusion followed by molten bath infil-tration. Effects of the penetrating bath composition on the cyanide formation in these materials were investigated and emphasis was put on the elaboration of cyanide inhibitors. Aluminum fluoride up to 15 wt pct in the monolithic mix appeared to be a good candidate.     

Determination of metal inventory and current efficiency in commercial aluminum reduction cells

A method for the determination of the metal inventory in commercial aluminum reduction cells, based on radioisotope dilution, has been developed, employing a¹⁹⁸Au tracer. By taking a large number of samples from the cells, the current efficiency is evaluated from the slope of the cumulative metal inventory vs time data. The method allows a determination of the current efficiency over a period of 2 to 3 days with a relative precision of approximately 1 pct. The paper gives a thorough discussion of the sources of error inherent in the procedure suggested. Formerly Research Associate at the same University.     

水浸液电导法测定新型铝电解质的分子比

将低温烧结-水浸液电导法用于低温铝电解所用的碱性和含钾新型铝电解质分子比的测定。考察了碱性和含钾电解质对于电导法以及电导法计算公式的适用性,并对水浸液的电导温度系数进行回归拟合,建立了碱性和含钾新型铝电解质分子比测定的计算公式。研究表明, 新型铝电解质通过配入过量NaF并经低温烧结后充分溶解在水溶液中,用工业型电导率仪可快速测定其电导率,用重新拟合计算公式可计算碱性和含钾的新型铝电解质的分子比。本方法适用于电解质分子比为1.8～4.0、KF含量为0～15%的碱性和含钾的新型铝电解质分子比的测定,测定结果的相对标准偏差小于0.40%。     

On convection in aluminum reduction cells

The convection pattern in the bath electrolyte and the cathode metal of 150 kamp prebaked anode aluminum reduction cells has been studied by means of radioactive tracers. The initial distribution of the tracers—²⁴Na for the bath and¹⁹⁸Au for the metal phase-indicates a fast circulating movement with vortices at the ends in both phases. Circulation rates up to 100 cm per sec were observed, and an average value seemed to be 10 cm per sec. The implications of the convection on the mechanism of the secondary reactions, the dissolution of alumina in the bath electrolyte and the distribution of carbon particles in the cell are discussed.     

高导热氮化铝陶瓷的粉末注射成形技术

氮化铝(AlN)陶瓷具有热导率高、热膨胀系数低、电阻率高等特性以及良好的力学性能,被认为是新一代高性能陶瓷基片和封装的首选材料,为了满足微电子技术发展对微型复杂形状高导热陶瓷零部件用量日益增加的需求,该文作者研究利用粉末注射成形技术制备高导热AlN陶瓷零部件.该技术以AlN粉末为原料,加入5%Y2O3为烧结助剂;选用蜡基粘结剂体系(PW+PP+SA),确定粉末装载量为62%(体积分数),注射温度为160～170℃,注射压力为90～100 MPa;采用溶剂脱脂+热脱脂工艺脱脂;在1850℃流动氮气氛中烧结.所制备出的AIN陶瓷热导率达232.4 W/(m·K).     

皮江法物料导热系数测定

采用稳态平板法测定了皮江法炼镁工艺物料的导热系数.结果表明:温度升高,原料中硅铁配入量增加,以及添加CaF2都能提高物料的导热系数.随着还原反应进行,物料的导热系数降低.添加CaF2将降低还原渣的导热系数.对于添加3％ CaF2的还原原料导热系数与温度的关系为λ=2.88×10-4T+0.14;添加3％ CaF2、还原率为78％的还原渣的导热系数与温度的关系为λ=4.95×10-5T+0.08.     

多孔材料热导率通用计算方法

利用蒙特卡洛法对多孔材料的内部结构进行了重构,并验证了重构模型具有自相似性和标度不变性的分形特性.对重构的多孔材料模型进行网格划分,利用二值化原理识别网格中的固体基质和流体孔隙,构筑材料内部真实传热过程的串并联混合热阻阵列图,建立适用于各种均质和非均质多孔材料热导率的计算方法——二值化阵列法.基于该方法,对闭孔泡沫铝和硅酸铝耐火纤维材料的热导率进行了计算,并与文献中的实验测量值进行了比较,具有较好的一致性,验证了本方法的正确性和普适性.     

脱氮热导法测定钛中氩

钛及其合金对气体元素溶解度高,氩作为保护性气体在钛基材料制备过程中可能进入钛材料从而对其性能产生影响。实验将自制脱氮快速转换装置应用于现有的脉冲热导气体分析仪,转换装置脱氮效率高达97%以上,氮的干扰可量化、可排除,从而实现了钛中氩的准确测定。脱氮热导-程序升温法确定钛中氩可以在1 400 ℃完全释放,氩为非化合态。将脱氮热导法与色谱热导法及飞行时间质谱法对比,氩测定结果一致,因此,脱氮热导法可作为主要参比方法,辅助飞行时间质谱法同时测定金属中氢、氧、氮和氩的新方法建立和完善。