聚铝沟排布对导流型铝电解槽热应力分布的影响

为了优化导流型铝电解槽聚铝沟设计方案,对槽内热应力分布特征进行研究分析。采用商用有限元计算软件ANSYS针对两种聚铝沟设计方案（即方案Ⅰ为工字型聚铝沟结构;方案Ⅱ为单聚铝沟结构）的导流槽模型进行了电-热-应力耦合计算,同时针对热应力引起的槽体形变进行模拟。结果表明：采用方案Ⅰ工字型聚铝沟结构时,槽体内部热应力较大,尤其是两端靠近横向聚铝沟的阴极炭块内部具有较大的应力集中,而采用方案Ⅱ单聚铝沟结构时,该处的应力集中得到了较好的缓和,槽体形变较小。     

铝电解用改性预焙碳阳极实验室研究

为了制备能应用于工业生产节能降耗和增效的改性预焙碳阳极，首先在实验室进行了阳极添加剂组分的选择优化及复合添加剂的合成，筛选出了含有A1，Mg，F，O等多种元素的复合添加剂，制备出含有该类复合添加剂的AB类改性预焙碳阳极，并对其进行了物理化学性能和电化学性能的测试。实验室研究表明，与对比(空白)阳极相比，含有AB类添加剂的改性预焙碳阳极具有理想的节(电)能和节(碳)耗效果。重点阐述了AB类改性预焙碳阳极的各项性能。     

Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔体中电解制备Al-Sc中间合金的工艺研究

在Na₃AlF₆-K₃AlF₆-AlF₃熔盐体系中,采用电解法制备Al-Sc中间合金,研究了阴极电流密度、电解时间、氧化铝及氧化钪加入量对电流效率的影响,并采用XRD和SEM对阴极析出产物进行了微观分析。结果表明: 在电解温度950 ℃时,Na₃AlF₆-K₃AlF₆-AlF₃熔体中电解制备Al-Sc中间合金的最佳实验条件为: 氧化铝加入量1.0%、氧化钪加入量3.0%、电解时间90 min、阴极电流密度1.5 A/cm2,在此条件下平均电流效率为82.91%,阴极析出产物呈大小不均的球状颗粒,由Al相和Al3Sc相组成。     

铝电解NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极性能研究进展

NiFe2O4基金属陶瓷是最具应用前景的铝电解惰性阳极材料,国内外对其性能与制备技术进行了大量研究。评述了NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极烧结性能、高温导电性能、耐腐蚀性能、高温抗氧化及抗热震性能的最新研究进展及存在的主要问题,探讨了惰性阳极材料的未来研究重点及发展趋势。     

La(Ⅲ)改性沸石脱除模拟硫酸锌溶液中氟离子的热力学和动力学（英文）

为了明确La(Ⅲ)改性沸石脱除模拟硫酸锌溶液中氟离子的机理,利用XRD、SEM和EDX对吸附剂进行表征,研究吸附剂用量和吸附时间对吸附过程的影响,采用吸附等温线与吸附动力学对吸附过程进行探究。结果表明,Langmuir吸附等温线模型更适合吸附过程;在303和313 K条件下,吸附剂的最大理论吸附容量分别为20.83和23.04 mg/g;Temkin和D-R吸附等温线模型证明氟离子脱除过程为物理吸附,且吸附过程遵从准二级动力学模型;同时,热力学计算结果(?G~Θ0 k J/mol,?H~Θ=8.28 k J/mol,?S~Θ=0.030 k J/(mol?K))说明La(Ⅲ)改性沸石脱除模拟硫酸锌溶液中氟离子是自发、吸热的物理过程;将La(Ⅲ)改性沸石应用在工业硫酸锌溶液中,用量为15 g/L时,氟离子浓度从98.05 mg/L降低至44.09 mg/L。     

光电化学冶金提取半导体元素——以碲为例

针对电化学冶金提取半导体元素存在的问题,提出采用光电化学冶金的方法来进行半导体元素的电化学沉积提取。结合半导体特性以及光电化学基本理论,阐述光电化学冶金的优势,并以碲提取为例验证光电化学冶金的优越性。结果表明:光电化学沉积过程中,半导体沉积物吸收能量大于其自身带隙宽度的光子后受激发产生光生电子-空穴对,光生电子从半导体流向电解液促进电化学还原,同时光生载流子可减小电阻率和能带弯曲,降低工作电极所分摊的电势差。与常规的电化学沉积相比,光电化学沉积可以强化电极过程、降低槽电压,以及提高沉积速率、电流效率和产能,具有良好的应用前景。最后指出光电化学冶金未来发展可能面临的问题,并对其内涵进行拓展。     

Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2熔体中Al_2O_3的溶解度

采用旋转刚玉片-氮氧分析法研究中熔体中K_3AlF_6、LiF和AlF_3含量对其Al_2O_3溶解度的影响,探讨熔体物相组成、温度及过热度对Al_2O_3溶解度的影响机制。结果表明:K_3AlF_6、LiF及AlF_3通过影响熔体物相组成对Al_2O_3溶解度产生影响;K_3AlF_6的添加有助于提高熔体Al_2O_3溶解度,但LiF和AlF_3的添加会对熔体Al_2O_3溶解度产生不利影响。在相同熔体温度条件下,与过热度相比较,K_3AlF_6对Al_2O_3溶解度的影响较大,且Al_2O_3溶解度随K_3AlF_6含量的增加而增加,且增加幅度分别为0.46%和0.16%;LiF含量的增加会使熔体Al_2O_3溶解度显著减低,降幅最高可达21.64%。在相同温度下,AlF_3对熔体Al_2O_3溶解度影响较小;但在相同过热度条件下,AlF_3含量的增加将明显降低Al_2O_3的溶解度,降幅最高可达8.20%。     

基于非线性浅水模型的铝电解磁流体动力学计算

基于铝电解槽内流体体系及电磁场分布特点,建立了非线性磁流体动力学浅水模型,并应用此模型对某300 kA电解槽的熔体流场及铝液-电解质界面波动进行瞬态数值研究.在此基础上,通过动力学计算分析极距及铝液区垂直磁场对磁流体稳定性的影响.结果表明:随着极距的减小,界面波动由稳定趋向于不稳定;减小铝液区的垂直磁感应强度能大幅提高磁流体的稳定性.     

Zn靶与掺铝ZnO靶共溅射制备ZnO:Al薄膜及其性能

采用Zn靶和ZnO(掺2%Al2O3(质量分数))陶瓷靶在玻璃衬底上共溅射沉积Al掺杂ZnO薄膜,即ZnO:Al透明导电薄膜,研究Zn靶溅射功率(0～90 W)和衬底温度(室温、100℃和200℃)对薄膜结构、形貌、光学和电学性能的影响。结果表明:按双靶共溅射工艺制备的ZnO:Al薄膜的晶体结构均为六角纤锌矿结构,且随着Zn靶溅射功率的增加,薄膜的结晶质量呈现出先改善后变差的规律,薄膜中的载流子浓度逐渐升高,电阻率逐渐降低,而薄膜的光学性能受其影响不大;随着衬底温度的升高,薄膜的结晶性能得到改善,薄膜的可见光透过率增强,电阻率降低。     

5kA惰性阳极铝电解槽槽膛内形及热平衡

以有限元软件ANSYS为开发平台,建立了5 kA惰性阳极铝电解槽槽膛内形及热平衡计算模型,计算了过热度和侧部炭块种类对槽膛内形的影响.过热度增大,结壳明显减薄.Si3N4/SiC侧部炭块比普通侧部炭块形成更厚的结壳,但采用普通侧部炭块也能够形成满足要求的结壳厚度,而且普通侧部炭块散热量更少,有利于实现热平衡.热平衡研究表明,采用无烟煤阴极炭块通过强化电流和加强保温可以实现热平衡,但在热平衡时底部等温线分布仍然不合理,石墨化阴极比普通阴极更难实现热平衡,但在热平衡时能够保证底部等温线的合理分布,热平衡时电流强度为6.4kA,极距为90mm,电解槽电压为7546mV.