电解铝节能降耗新设备——用于生产管理的全自动初晶温度测量系统

全自动初晶温度测量系统主要用于对铝电解质试样进行快速分析，能够准确地测定铝电解质的步冷曲线和初晶温度。对监控管理电解铝生产过程、控制极佳过热度，降低能耗、稳定生产操作、提高电解寿命，强化电流效率等非常有效。     

基于PIC30F5011的铝电解初晶温度的小信号检测

设计了一种以PIC30F5011为核心的新型铝电解初晶温度快速检测系统。采用ADT7320温度补偿芯片进行热电偶冷端温度补偿,AD7793采集0～40 MV热电偶小信号进行降噪和A/D转换。将小信号通过SPI总线发送至核心处理器,经处理后由CAN总线上传至上位机进行实时温度检测。根据热分析法原理,采用升温曲线法在线测定现场电解质实时温度,避免了在实验室条件下试样成分与现场生产的不同而导致初晶温度测量不准确的问题,达到了测定初晶温度的精度和速度要求。系统具有响应速度快、精确度高、抗干扰性能好和成本低等优点。     

钾盐对铝电解质初晶温度的影响

针对国内某400kA电解系列电解质体系,采用全自动初晶温度测定系统分析了该系列氧化铝原料变化前后电解质的初晶温度,在此基础上,进一步研究了钾盐对电解质体系的初晶温度影响规律。对于研究体系,钾盐含量的增加使电解质初晶温度呈不同程度的降低,当分子比为2.2或2.4时,添加1%的KF,电解质体系初晶温度降低2.25~2.44℃。     

镁电解质初晶温度的研究——CaF_2及MgCl_2对电解质初晶温度的影响

在严格净化和气体保护下,参考工业镁电解质组成,用热分析法对CaF_2—MgCl_2—CaCl_2—43％NaCl-7％KCl系电解质的初晶温度进行了测定。研究了高熔点物质CaF_2对镁电解质初晶温度的影响,表明CaF_2使电解质初晶温度升高,但在含量不高情况下能满足工业生产对电解质初晶温度的要求。     

Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐的初晶温度

采用热分析法研究K_3AlF_6、LiF和AlF_3等含量对铝电解质Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐初晶温度的影响,分析熔盐组成对初晶温度的影响机制。结果表明:含Li熔盐初晶温度随K_3AlF_6含量的增加而降低,当熔盐中LiF含量分别为0和4%(质量分数)时,随着熔盐中K_3AlF_6含量从3%增加至12%,熔盐初晶温度分别降低27.4℃和21.2℃;LiF对含K电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中K_3AlF_6含量分别为0和6%,随着熔盐中LiF含量从0增加到4%,熔盐的初晶温度分别降低31.2℃和27℃;AlF_3对Li、K共存复杂电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中LiF含量为1%、K_3AlF_6含量为9%时,熔盐中AlF_3含量每增加1%,熔盐的初晶温度将降低6.3℃;而当熔盐不含Li、K时,熔盐中AlF_3的含量每增加1%,可引起熔盐初晶温度的降低值为7.6℃。复杂电解质熔盐中锂盐和钾盐分别以Li_2NaAlF_6和K_2NaAlF_6形式存在,其在熔盐中含量是影响熔盐初晶温度的主要原因。     

基于临界晶胚法的Ni固液界面能分子动力学计算

使用分子动力学法,研究不同半径的Ni晶胚在其液相中的生长及熔化行为。研究发现,一定半径的晶胚存在临界形核温度,高于这个温度,晶胚生长;低于这个温度,晶胚熔化,并且临界形核温度与晶胚半径的倒数成线性关系,这和经典形核理论以及Gibbs-Thomson模型的描述一致。基于临界晶胚演化的分子动力学模拟方法得到了金属Ni的Gibbs-Thomson系数为1.56×10-7K·m,并获得了Ni的固液界面能为0.211J/m2,结果与实验测量值一致。     

NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF系工业铝电解质初晶温度的研究

本文通过对某工业电解质NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF体系进行不同添加剂含量对其初晶温度的影响研究,结合工业铝电解实际,推导得到的NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF系铝电解质初晶温度计算公式,并通过50个工业电解质初晶温度步冷法实测值与计算值的对比,表明计算值与实测值的偏差基本在±2. 5℃,平均偏差为1. 6℃,验证了公式的准确性,可为铝电解工业生产提供借鉴。     

利用热分析仪控制铁液共晶度

介绍了Si对共晶度和共晶点的影响,指出了孕育衰退和铁液温度是影响铁液共晶度的主要因素,通过生产实例,叙述了利用热分析仪控制铁液共晶度的方法:从测量跟踪的铸件中选出材料性能和加工性能相对满意的铸件,根据孕育、扒渣后热分析仪的测量记录,反查出该炉原铁液的热分析测量记录,再根据原铁液热分析结果和孕育后铁液热分析结果计算出提高共晶度的幅值,根据该铁液的热分析测量记录中的初晶温度,核定出终浇温度、始浇温度以及出铁温度,从而得到性能良好且稳定的优质铸件。     

FeAlSnPSiBC大块非晶软磁材料晶化温度的测量方法

本文利用自制的热电阻测试系统测量了：FeAlSnPSiBC大块非晶软磁材料的电阻率随温度的变化关系曲线，分析了晶化过程，并与DSC曲线的测量结果进行了对比。结果表明：该方法测量结果与DSC曲线的测量结果一致。     

铝电解质初晶温度和氧化铝溶解度的理论计算

了解掌握铝电解质物理化学性质是实现铝电解工艺参数协同配置和过程高效控制的前提。本文基于我国工业铝电解质的基本体系,通过Factsage软件计算系统研究了Al F3、Al2O3、Ca F2、Li F、Mg F2对铝电解质初晶温度和氧化铝溶解度的影响规律,结果表明:当Al F3含量为5wt.%~15wt.%时,各添加剂对电解质初晶温度的影响顺序为:Li FMg F2Al F3Ca F2,每添加1%的Li F、Mg F2、Al F3、Ca F2,电解质初晶温度分别降低8.5~9、5~8.4、3.5~4、2.4~3℃,且电解质中每增加1%的Al2O3,电解质初晶温度降低7℃。当Al F3含量为10wt.%~15wt.%时,各添加剂对Al2O3溶解度的影响顺序为:Li FMg F2Ca F2Al F3,且平均每添加1%的Li F、Mg F2、Ca F2、Al F3,Al2O3溶解度分别降低0.65%~0.53%、0.44%~0.46%、0.42%~0.36%、0.22%~0.33%。     

一种常温间接测量液态高温合金表面张力的方法

由于液态合金与铸型界面间的相互作用,液态的自由表面与铸型表面接触处形成弯月形的空间曲面.基于此,提出了一种测量液相线温度下表面张力的方法.对于具有一定宽度结晶范围的高温合金,对定向凝固过程分析发现,凝固后的自由表面弯月形曲面在能够较为精确反映液相线温度下液态合金的弯月形曲面.在常温下测量弯月形曲面,根据Young-Laplace关系计算,就可以得到该合金液相线温度下的表面张力.通过对单晶高温合金DD6进行实验,得到液相线温度下DD6的表面张力约为1.34J·m~(-2).     

Uniform distribution of TiCp in TiCp/Zn-Al composites prepared by XD^TM

The prefabricated Al/TiC alloy with high TiC particle content was prepared by XD^TM process,The uniform distribution process of TiC particles in the stationary zinc melt was studied and analyzed using self-made experimental equipment,and the model of the uniform distribution process was built.The results show that zinc diffuses into the prepared Al/TiC alloy after it is placed in the zinc melt at temperatures below the melting point of aluminum,which leads to the decrease of the liquidus temperature of Al-Zn alloy in the surface layer of Al/TiC alloy.When the liquidus temperature of Al-Zn alloy is equal to or below the temperature of zinc melt,Al-Zn alloy melts and TiC particles drop with it from the Al/TiC alloy and then transfer into the zinc melt and finally distribute uniformly in it.     

工艺因素对热分析碳当量仪测试结果影响的研究

针对铸铁炉前碳当量仪成分检测存在的问题,分析了热分析试样浇注量和浇注温度等操作工艺因素对碳当量仪测试结果的影响并进行了试验研究.结果表明,热分析曲线液相线温度TL受试样浇注量影响较大是导致碳当量仪的测试结果出现误差的主要原因,在浇注量足够的前提下,浇注温度对TL、TE和碳当量仪的成分分析结果影响较小.操作时保证热分析试样具有足够且波动小的浇注量和合适的浇注温度是提高碳当量仪成分分析精度的关键.     

微量B元素对Cu-P基急冷钎料润湿性的影响

采用单辊急冷装置成功制备了三种成分的Cu-P基合金钎料箔带,采用DTA和XRD等手段分析其熔化特性和结构,并对其在紫铜上的铺展性进行研究.结果表明,和同成分的常规钎料相比,急冷钎料的液固相线温度降低,熔化区间变窄.其中B元素含量0.03%的急冷钎料具有最低的液相线温度和最窄的熔化温度区间.B元素含量为0.02%和0.0...     

数控车床误差快速检测与精度标定

数控机床误差检测与精度标定是误差补偿的关键环节.针对中、低档数控机床大批量生产出厂的标定,设计了基于步距规与电感测微仪的数控车床误差快速检测装置.通过设计相应的夹具,保证了步距规与车床的相对位姿精度,简化了操作,提高了测量效率;通过温度误差消除,降低了装置对测量环境的要求;通过分析步距规受夹紧力后引起的变形,消除了夹紧...     

四辊平整机组AEC控制系统的设计

介绍了天津某板带公司四辊平整机组带钢延伸率控制系统的测量原理、控制原理及自动延伸率控制系统(AEC)的设计及功能,并对延伸率测量装置提出了改进措施。该延伸率控制系统工作稳定,达到了设计目标,满足了生产需要。     

采用声速法对高温部件进行定点测厚监测

定点测厚是设备和管道腐蚀简单、可靠、通用、有效的监控手段。笔者结合多年定点测厚经验,分析了定点测厚和常规测厚的不同及定点测厚精度要求高的原因,分析了高温测厚的难点在于声速的不确定性,提出与公式法不同的调整声速法。分析了两种方法的原理和各自的优缺点,介绍了两种方法共同用到的试块,讨论了高温试块的材料、表面粗糙度、面积、应力、均匀性、晶粒度及测厚仪检测下限、线性及气温等要点。分析了马弗炉内加热和电磁炉加热的缺点,推荐了高温试块加热方法。     

铝电解槽槽壳温度在线检测系统的研究与应用

介绍了铝电解槽壳温度在线检测系统的设计方法,重点讲述了如何应用热电偶和ADAM模块进行温度采集和传送。该系统为槽壳温度检测提供了一种新的方法,同时系统测得的温度为铝电解槽槽况的诊断提供了可靠的数据。系统在现场运行一段时间后取得了良好的效果。     

300 kA预焙铝电解槽温度和初晶温度的自适应模糊控制

采用自适应模糊技术,设计了300kA预焙槽电解质温度和初晶温度的控制系统.该系统包括参数采集,参数网络传输和参数预处理,专家知识规则库、模糊逻辑决策,参数辨识、模糊规则自适应,人机界面和执行机构等模块.通过调整氟化铝添加量、出铝量和设定电压,以及氧化铝下料间隔的自修正,实现对电解槽温度、初晶温度、效应系数的控制.该系统在常规模糊控制基础上,通过变化在线辨识参数,得到系统自适应不同的电解槽.系统的输入参数除传统的电压、温度和分子比外,还采用初晶温度、过热度和阴极压降等作为系统的输入参数.控制系统在我国某厂300 kA铝电解槽上运行9个月,电流效率达94.3%,效应系数为0.08,每吨铝的直流电耗13 000kW·h.     

热轧H型钢生产中的几个关键问题

介绍了鞍山第一轧钢厂Ｈ型钢生产线的工艺及设备状况,提出了热轧Ｈ型钢生产中存在的炉温控制、异型坯尺寸控制和万能轧机调整３个关键问题,及相应的解决办法