铝电解炭素阳极用防氧化保护涂料工业化应用研究

铝电解用炭素阳极容易在高温下发生氧化反应,造成炭素阳极的消耗量较大,生产成本较高。针对该情况利用纳米陶瓷基高温防氧化涂层材料在阳极炭块表面形成致密的抗氧化保护涂层,验证涂料对阳极炭块的保护作用,探索延长阳极炭块使用寿命,降低炭耗、CO₂排放的新路径。工业化试验结果表明该涂层的高温防氧化性较好,能有效实现对炭素阳极的保护。     

一种可夹持多种规格阳极炭块的夹具结构浅析

随着制铝行业的不断发展,阳极炭块的需求量不断加大,阳极炭块生产不断规模化、专业化,在同一生产车间生产阳极炭块的规格呈现出多样化的需求,为提高生产效率,降低投资成本,实现一机多能的需求,提出了一种可夹持多种规格的阳极炭块夹具结构构思。     

我国铝用预焙阳极炭块生产现状及发展趋势预测

我国铝电解工业正处于自焙槽的全面改造时期,预焙阳极炭块被视为铝电解槽的“心脏”。通过调研,对预焙阳极炭块的生产产量和技术现状进行了客观分析,结合铝电解工业的现状与发展趋势,就“十五”期间我国铝用预焙阳极炭块的生产产量、市场供求及技术进行了前瞻性研究和预测,供同仁们参考。     

新型柔性导向堆垛多功能起重机探究

阳极炭块堆垛多功能起重机是阳极炭块生产车间中的关键设备,主要采用剪刀梁式(折臂式)或导向柱式刚性导向结构,重量大,占用空间大。为提高阳极炭块库房空间容积的利用率,本文着重探讨一种采用柔性结构形式兼具提升功能的阳极炭块堆垛多功能起重机。     

大型异形铝用阳极炭块生产中焙烧工艺优化控制研究

通过对敞开式环式焙烧炉设备及控温技术进行研究,选择敞开式环式焙烧炉制备大型异形铝用阳极炭块,针对生产过程中影响因素不断优化阳极炭块生产中焙烧工艺,将其优化焙烧工艺应用后,产品主要理化指标优于国家指标。     

500kA电解铝系列成功降低阳极碳耗实践

通过铝电解过程中对阳极换极周期进行理论计算并结合生产试验,得出最佳换极周期,另外,通过对阳极炭块部分理化指标的优化,使用加厚炭块延长换极周期,减小残极率,确保电解生产达到降低阳极毛耗、减少工作量的目的,效益非常可观。     

155kA预焙槽多组阳极脱落的原因及对策

阳极是电解槽的“心脏”,阳极工作状况的好坏直接影响着电解槽生产正常与否和经济技术指标的好坏。工业生产中,单组阳极炭块脱落的事故好处理,对生产的危害也小,而多组阳极炭块脱落的事故对生产危害很大,处理难度也大,严重时导致停槽。本文通过对155kA预焙槽造成多组阳极脱落的原因分析和采取对策的总结,可作为其它容量的预焙槽处理类似事故的借鉴,起到预防和杜绝此类事故发生的积极作用。     

浅谈焦炉生产煅烧石油焦的优势

研究了焦炉生产煅烧石油焦的特点,显示了焦妒生产的煅烧石油焦在铝电解用阳极炭块质量上独特的优势.     

155kA预焙槽多级阳极脱落的原因及对策

阳极是电解槽的“心脏”，阳极工作状况的好坏直接影响着电解槽生产正常与否和经济技术指标的好坏，工业生产中，单线阳极炭块脱落的事故好处理，对生产的危害也小，而多组阳极炭块脱落的事故对生产危害很大，处理难度也大，严重时导致停槽，本文通过对155kA预焙槽造成多组阳极脱落的危害分析和采取对策的总结，可作为其它容量的预焙槽处理类似事故的借鉴，起到预防和杜绝此类事故发生的积极作用。     

铝电解用抗冲刷阳极炭块

前言Preface在电解铝行业中,阳极炭块被称之为“心脏”,这是非常恰当的比喻。由此可见,阳极炭块在铝电解工艺中举足轻重,非同一般。阳极一旦出现问题就会引发一系列工艺事故。而阳极出现的主要问题是:氧化严重、炭渣多、结构疏松掉块、水平断层。导致发生     

铝电解阳极炭块表面自动清理系统的开发

介绍了阳极炭块表面结焦的产生原因,并分析了阳极炭块表面结焦传统清理方法存在的问题,提出了阳极炭块表面结焦清理的新方法,重点介绍了阳极炭块大面及小头结焦的在线自动清理,阳极炭块碳碗结焦自动清理和船形阳极圆弧底角结焦的清理,结果表明,采用新清理方法具有重要的时效性,实现了阳极表面结焦的自动清理,保证了阳极外观合格率达99％以上。     

石油焦煅烧程度对铝用炭阳极显微结构及电解消耗的影响

以不同煅烧程度石油焦为骨料,煤沥青为黏结剂制备铝用低煅焦炭阳极.通过激光共聚焦扫描显微镜和图像分析方法对炭阳极孔隙结构进行分析表征,并考察阳极反应性和电解消耗性能.在煅后焦微晶尺寸1.7~2.7 nm范围内降低石油焦煅烧程度,炭阳极小孔隙逐渐沿骨料-黏结剂界面演变为裂纹状大孔隙,炭阳极孔隙率、形状因子及连通率均先减小后增大,视孔隙比表面积呈减小趋势.煅后焦微晶尺寸降低至1.9 nm较为适宜,对应的炭阳极空气和CO₂反应质量损失率最少为9.6%和3.0%,每吨铝阳极碳耗为355.4 kg.低煅焦炭阳极过量消耗机制从以黏结剂选择性消耗转变为骨料与黏结剂共同消耗,使碳渣量减少.      

振动成型机力学参数对阳极炭块质量的影响

论述振动成型机激振力的计算方法,推导出详细的计算公式,并结合多台引进的振动成型机技术及国内振动成型机的设计与实践经验,给出激振力的取值范围。以此为依据计算出的激振力,经过实践检验,炭块的比重指标达到了理想数值。在生产1520 mm×790 mm×555 mm规格的阳极炭块时,当转速n=1650 r/m in、激振力F=230 kN时,生产出的阳极炭块比重值较为理想,满足工艺要求,且焙烧后的理化指标良好。     

Electro-Oxidation of Concentrated Ce(Ⅲ) at Carbon Felt Anode in Nitric Acid Media

Electro-oxidation of Ce( Ⅲ) to Ce( Ⅳ ) in parallel plate flow type electrolyzer divided with cation exchange membrane was carried out in nitric acid media at carbon felt anode under galvanostatic conditions. Carbon felt was used as an anode for its high specific surface area and high oxygen evolution overpotential. Pt coated Ti plates were used as cathcurrent efficiency (92%) until about 80% of Ce( Ⅲ) was oxidized. Then, oxygen evolution, accompanied by terminal voltage jump, took place, lowering current efficiency. Ce( Ⅲ ) was oxidized up to 90% with current efficiency of 62%. In this mode, strong carbon felt anode oxidation was observed. The wear out of carbon felt was 46% in six consequent runs (6 h of operation). After each run, carbon felt surface had to be renewed with slightly alkaline solution to remove carbon oxidation products and ensure regular operational conditions. When anode surface was blocked, oxygen evolution took place from the beginning of electrolysis due to higher actual current density. The wear out of carbon felt anode could be minimized by means of oxygen evolution prevention. In the case when electrolysis had been stopped before oxygen evolution started (at Ce( Ⅳ ) conversion of about 80% ), the wear out of anode was less than 2% during 6 consequent runs (4 h of operation).     

Electro-Oxidation of Concentrated Ce（ Ⅲ ） at Carbon Felt Anode in Nitric Acid Media

Ceriumiswidelyusedinindustry,mainlyinthe formofceria(CeO2),asamaterialforceramic,cata lysts,polishingpowdersandsoon.Inmetallurgyceri umhasbeenusedassulfidecontrollingadditivefor steelandotheralloys.Itsabundanceinvariousminer als,inwhichCebeisaccompaniedbyotherrare earths,makesCeoneofthecheapestRE[1].Ce(Ⅲ),incontrasttootherbasicallytrivalentREions,canbe oxidizedtorelativelystableCe(Ⅳ)statethathas quitedifferentchemicalproperties.Tetravalentcerium isusedasanoxidizingagentinorganicsynthesis…     

原料粉末对制备碳化钒的影响

为工业化生产提供实验室研究基础,本文以V2O5和纳米碳黑为原料,利用碳热还原法,在常压下碳管炉中得到了V8C7粉末。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM),分析了原料对反应进程的影响。结果表明:采用普通球磨干混的方式时,比表面积(BET)为112m2/g的碳黑可以加速反应进程,过低或过高都不利于反应的进行;细粒径的V2O5原始粉末可明显加快反应进程,最终得到大小均匀,粒度1μm以下的球形碳化钒粉末。反应机理研究表明,固-固反应的速率与反应组元的颗粒大小和混合均匀程度,以及不同反应组元之间的接触面积有很大关系。     

纤维素在炭化和活化过程中的结构变化

以纤维素为原料,通过在氮气氛下炭化和水蒸气活化得到纤维素基炭。采用热分析、傅里叶红外光谱、X射线衍射及低温N₂吸附测试手段研究了纤维素的炭化和活化过程以及过程中炭微晶结构和比表面积的变化。纤维素分子结构中的C-OH、C-O-C、C-H等基团在280~380℃之间大量分解,380℃后少量裂解产生的小分子碎片或基团持续分解,同时碳元素发生结构重排,形成石墨微晶。炭化温度是影响纤维素基活性炭微晶结构及孔结构的关键因素,随炭化温度的升高,石墨微晶尺寸变大,孔结构得到发育,但活性炭的比表面积则呈先增加后下降趋势,当炭化温度为600℃时所得活性炭比表面积最大;炭化时间对炭微晶结构及比表面积的影响不显著;随着活化时间的延长,先是炭结构中的非微晶碳被氧化,比表面积及总孔容积变大,然后微晶碳被氧化,微晶结构被破坏,炭中部分微孔变成中孔或大孔,导致比表面积及总孔容积变小,当微晶间的非微晶碳被充分氧化而又不破坏原微晶结构时得到的炭孔隙最丰富。      

碳纳米球的制备研究

研究提供以脱铁蛋白(apo-ferritin)为材料,采用生物模板技术制备出的一种新型纳米碳质材料--碳纳米球及其制备方法.与国际上的研究热点碳纳米管相比,空心碳纳米球结构特殊,比重小(1.3 g/cm3)、比表面积(＞600 m2/g)大,丰富的纳米尺度空隙.空心碳纳米球在储氢、锂离子负极材料等领域应具有类似于碳纳米管的潜在的巨大应用前景.     

杨絮衍生的生物质碳材料的储钠性能研究

以可持续的生物质为前驱体的碳材料具有成本低、可再生、资源丰富和环境友好的特点,将其作为下一代钠离子电池的负极材料极具发展的可持续性。以生物质为来源的碳材料一般为硬碳,其空间碳原子层排列无序且不连续,并易形成大量空隙,可为离子存储提供丰富的反应活性位点。利用制备时间短、反应易控的草酸钾高温刻蚀法制备并以杨絮前驱体碳化得到的三维材料,拥有良好的导电性、较大的比表面积和发达的三维空间结构,有利于与电解液的接触与渗透,减小离子传输距离。杨絮衍生的生物质碳材料作为钠离子电池负极材料,表现出优异的电化学性能：在2 A/g的电流密度下循环400圈后的比容量为150 mAh/g;且在10 A/g的电流密度下,该材料依然拥有将近110 mAh/g的比容量,展现了良好的循环性能和倍率性能,为将生物质碳材料作为高储存能力和长寿命的钠离子电池负极的持续开发和实际应用提供了实验依据。     

一步法制备碳氮化钒的工艺优化试验

围绕开发连续、高效、低成本的一步法合成碳氮化钒的技术,在总结氮化钒生产工艺过程研究的基础上,以V₂O₅为原料,焦炭为还原剂,经过破碎、混料和压制成块、烘干后进行还原氮化过程,在高纯氮气气氛下探索了高温碳热还原一步法制备碳氮化钒的最佳生产工艺条件。通过对V₂O₅的还原过程进行热力学分析计算并利用FactSage热力学软件对其进行理论研究,采用XRD、SEM等测试方法对反应温度、反应时间、氮气流量、制样压力等影响因素进行单因素试验分析,结果表明,碳化钒的氮化反应是逐级进行的,碳氮化钒的反应过程为V₂O₅→V₂O₄→V₂O₃→VC→VCN。试验中产生的CO会改变炉内气体分压,会对碳化温度和氮化温度产生影响,因此反应过程中应严格控制体系的CO和N₂分压;反应时间和氮气流量对反应产物的钒、氮、碳含量产生不同的影响,钒含量和氮含量随着反应时间的增加和氮气流量的...