KF对Na_3AlF_6-Al_2O_3熔盐电解阴极过程的影响

采用循环伏安法、交流阻抗法和方波伏安法等电化学测量技术,考察了KF对Na3AlF6-Al2O3熔盐电解体系的阴极过程的影响。研究结果表明:在Na3AlF6-Al2O3和Na3AlF6-Al2O3-KF电解质体系的循环伏安曲线中,还原峰随着扫描速率的增大而负移,氧化峰随着扫描速率的增大而正移,在扫描速率较低(25~100 mV·s-1)的情况下,反应过程不可逆,反应过程相对平缓稳定;随着扫描速率的提高,电极可逆性相对提高。由于电极附近铝离子的聚合现象,使得在无KF的熔盐体系下,交流阻抗的高频区出现了感抗现象;在含KF的体系下,反应是由电化学反应过程和扩散过程共同控制的,且随着KF含量的增加,Warburg阻抗系数减小,电化学反应过程控制逐步取代扩散过程控制;反应电流也随之增大,氧化速率加快,还原和氧化过程可逆性降低。同时KF的加入抑制了铝的沉积,合金化作用比较明显,通过对阴极前波进行高斯拟合,得到不同KF含量(0、3%、5%)体系下的铝离子的电子转移数分别为1.19、1.02、0.75。     

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.     

铝电解槽极距的计算方法及验证

本文介绍了电解槽平均极距及极距分布的计算和测量方法,通过测试和取样化验相结合的方式分析了炭渣对极距的影响,列举了极距诊断的真实案例,并针对极距偏低和极距分布不均匀的问题提出了解决方案。经过一年的跟踪试验,试验槽取得了电流效率提高0.7个百分点、吨铝直流电耗降低145 kWh的良好效果。     

铝电解开槽阳极技术的基础研究与工业试验

阳极开槽技术是降低铝电解气泡压降、节能降耗的有效手段。本文从实验室高温透明电解槽技术,计算流体力学(CFD)数值模拟技术和工业生产试验三个层面研究了阳极开槽对气泡行为、电解质流动、氧化铝下料位置的选取和在工业试验中的影响,并对工业试验中遇到的问题和原因进行了分析。     

以白云石和菱镁石的混合物为原料真空铝热还原法炼镁的机理(英文)

利用SEM和EDS研究真空铝热还原煅白和煅烧菱镁石的混合物炼镁的反应机理。结果表明,根据在温度T时,t时间的还原率ηt与此温度下实验最终获得的还原率ηf的比,将还原过程分为三个阶段:0≤ηt/ηf≤0.43±0.06、0.43±0.06≤ηt/ηf≤0.9±0.02、0.9±0.02≤ηt/ηf<1。第一阶段为铝分别与煅烧菱镁石和煅白反应,主要产物为12CaO·7Al2O3和MgO·Al2O3,还原速率受化学反应的控制;Ca2+伴随熔融铝的扩散和化学反应速度决定了第二阶段的还原速率,CA相是此阶段的主要产物;CA2相在第三阶段产生,反应速率受Ca2+扩散控制。     

500kA大型铝电解槽生产管理实践

自2011年首个500 kA电解系列投产以后,国内500 kA大型电解槽系列相继在新疆、内蒙、山东、贵州、山西等地启动投产.随着铝电解企业大型化,大容量的电解槽数量的增长.本文通过研究某铝电解企业500 kA电解系列工艺优化方案以及取得的成效,分析大型槽工艺管理的关键点和管理思路,为大型槽系列稳定、高效生产提供方法指导...     

LiF对Na3AlF6-Al2O3熔盐电解阴极过程的影响

电解铝工业中铝在阴极上析出,铝析出反应的机理对电解铝生产具有理论指导意义。在运用循环伏安法研究的基础上,通过理论计算,对Na₃AlF₆-Al₂O₃和Na₃AlF₆-Al₂O₃-LiF体系中金属铝在钨电极上的电化学沉积行为以及铝钨金属间化合物的形成机理进行了研究。结果表明：两体系中铝钨金属间化合物在50 mV·s^-1≤ν≤150 mV·s^-1扫描速率下的形成过程是受扩散控制的准可逆过程。在化合物形成的过程中,两体系中Al³⁺的扩散系数从4.54×10^-9 cm²·s^-1增长到5.71×10^-9 cm²·s^-1,Al³⁺反应的活化能分别为11.14 kJ·mol^-1和10.47 kJ·mol^-1。在Na₃AlF₆-Al₂O₃-LiF体系的还原过程中,Li并没有还原析出,而在氧化过程中Al在金属间化合物中的氧化电流增大;在恒电流电解时,Al-W金属间化合物并不溶于熔盐中,会附着在工作电极表面,LiF的加入会使电极表面的WAl₄量变小,取而代之的是Al₂O₃的增加,说明LiF的加入使电解更加稳定,抑制了电极表面WAl₄的生长。     

KF对Na3AlF6-Al2O3熔盐电解阴极过程的影响

采用循环伏安法、交流阻抗法和方波伏安法等电化学测量技术,考察了KF对Na₃AlF₆-Al₂O₃熔盐电解体系的阴极过程的影响。研究结果表明：在Na₃AlF₆-Al₂O₃和Na₃AlF₆-Al₂O₃-KF电解质体系的循环伏安曲线中,还原峰随着扫描速率的增大而负移,氧化峰随着扫描速率的增大而正移,在扫描速率较低（25～100 mV·s^-1）的情况下,反应过程不可逆,反应过程相对平缓稳定;随着扫描速率的提高,电极可逆性相对提高。由于电极附近铝离子的聚合现象,使得在无KF的熔盐体系下,交流阻抗的高频区出现了感抗现象;在含KF的体系下,反应是由电化学反应过程和扩散过程共同控制的,且随着KF含量的增加,Warburg阻抗系数减小,电化学反应过程控制逐步取代扩散过程控制;反应电流也随之增大,氧化速率加快,还原和氧化过程可逆性降低。同时KF的加入抑制了铝的沉积,合金化作用比较明显,通过对阴极前波进行高斯拟合,得到不同KF含量（0、3%、5%）体系下的铝离子的电子转移数分别为1.19、1.02、0.75。     

大型预焙铝电解槽内氧化铝浓度分布的数值模拟与工业测量分析

本文采用数值模拟和工业测量手段对国内某大型铝电解槽内的氧化铝浓度分布情况进行分析,数值模拟仿真和工业测试分析均显示出铝电解槽烟道端半槽的平均浓度高于出铝端半槽的平均浓度。研究发现电解质的流动模式是造成这种差异的主要原因,这可以为现有电解槽氧化铝控制的进一步优化提供有价值的参考依据。     

铝电解大数据远程诊断及服务的开发与应用

本文系统的介绍了沈阳院铝电解大数据远程诊断及服务中心的开发与应用,针对性的解读了诊断咨询、生产技术指导、生产操作指导和系统优化分析等技术服务,为企业提供技术支撑,达到提质增效的目的。以中心对某企业的调整实例证明,在调整期间,调整槽的各项技术条件的标准偏差都有所降低,指标的差距在逐渐缩小,运行状态趋于稳定,技术思路的趋同性逐步体现,调整槽没有出现较大的生产波动,说明远程生产技术指导是可行的。