使用半石墨化阴极炭块时铝电解槽内衬温度分布计算

铝电解槽内衬温度分布的合理与否，直接关系到铝电解生产的操作指标及铝电解槽寿命的长短。使用半石墨化阴极炭块后，由于炭块的电阻率降低、导热系数增大，对电解槽温度分布有很大影响。本文用有限差分法计算了使用半石墨化阴极炭块及内树材料改进后的温度分布情况。计算结果表明，使用半石墨化阴极炭块后，炭块端部的保温显得更为重要，靠近槽壳铺—层硅酸钙保温板是行之有效的措施。     

160KA铝电解槽的早期破损机理

本文从力学角度对160KA 铝电解槽的早期破损机理进行了定量分析,并建立了一些相应的验算方法。发现在焙烧阶段,阴极炭块受拉断裂是导致该型电解槽早期破损的主要原因。本文还对阴极炭块的二次断裂、阴极钢棒的受压失稳、炭块的吸钠膨胀以及投料影响,做出了定量判断和估计。防止160KA 铝电解槽的早期破损,在目前是使我国铝工业迅速发展的一个技术关键。因而研究并搞清它的损坏原因,无疑具有重大的意义。     

电流密度对钠和铝电解质渗透行为的影响

利用单室和双室两种电解槽研究了电流密度对钠和电解质渗透行为的影响。结果表明, 在单室电解槽中, 低电流密度下, 阴极渗透的物质很少, 随着电流密度的增加, 渗透的物质增多, 钠元素的含量明显增多, 并且在高电流密度下, 发现阴极炭块的表面覆盖着黄色的碳化铝。在双室电解槽中, 阴极室内的电解液面变化不明显, 而阳极室的电解液面降很大, 阳极室内的电解质在电场力的作用下, 穿过多孔的中间壁渗透到阴极室。随着电流密度的增大, 双室槽的两室液面差变大。     

106kA上插自焙槽早期破损个案分析

铝电解槽的寿命直接关系到铝冶炼企业的经济效益。本文通过对 1台在焙烧期出现漏铝电解槽及其刨槽状况的观测与分析 ,结合该槽的内衬结构及焙烧期阴极电流分布情况 ,阐述了焙烧期炭块组炭间缝所产生的槽纵向裂纹漏铝的原因 ,并提出了解决电解槽早期破损的相应措施     

小发路无烟煤制备半石墨质阴极炭块的研究与展望

我国铝电解技术在工业化电解槽容量方面已赶上世界水平，但在电解槽使用寿命、单位面积的产量和能量效率方面差距很大。缩小这种差距的重要措施之一就是采用高品质的阴极炭块作为电解槽内衬材料。因此，研究开发高品质阴极炭块是我国铝行业及碳素行业的当务之急。本文就昭通小发路优质无烟煤电煅料作为无烟煤基炭块主要原料，通过优化电煅料度配比、主要辅料及粘结剂的最佳配入比例，控制物料混捏温度、焙烧工艺等参数的最佳化，制备市场急需的铝电解用半石墨质阴极炭块。     

铝电解槽阴极破损原因及应对措施探析

分析铝电解生产中阴极的常见破损形式和成因，介绍阴极破损的检查判断和维护管理方法。提出预防和改进措施。阴极破损的主要形式有阴极炭块的层状剥落、底部炭块隆起、形成冲蚀坑、底部炭缝裂开。炭块质量和焙烧、启动、运行操作是阴极破损的主要影响因素。通过测量阴极棒头表面温度及阴极小母线的压降可判断槽底是否破损。通过对内衬材质、热场设计、焙烧与启动制度及正常生产维护的优化可有效提高电解槽寿命。     

铝电解槽破损机理及槽寿命若干问题的探讨

从电解槽的焙烧、钠和电解质熔体在阴极碳块中的渗透、碳化铝的生成、槽底隆起以及电解槽的工艺操作等方面 ,对铝电解槽破损的几种情况和破损机理进行了分析和探讨 ,进而提出采用优质阴极碳块、低分子比电解质、侧部散热型的槽内衬结构、合理的电解槽焙烧制度 ,以及改进母线设计等提高电解槽寿命的几项措施     

铝电解槽炭质固体废弃物综合利用进展

铝电解槽中产生的炭质固体废弃物属于有毒有害废弃物,废阳极炭粒和废阴极炭块的处理技术已成为近些年研究热点。依据国内外研究进展,笔者针对不同炭质固体废弃物的组成,采取与之相应的处理手段以除去有害组分,并回收有价组分。在了解废旧阳极炭粒和废旧阴极炭块的基础上,简述了国内外目前处理铝电解槽炭质固体废弃物的主要方法,可归纳为焙烧法、鼓泡流化床法、碱熔法、真空冶炼法、浮选法、浸出法、高温法和安全填埋法,简述其中具有代表性的处理工艺及其优缺点,并做出了总结与展望。      

现代工艺条件下预焙铝电解槽破损原因及解决对策

在综合国内外研究成果的基础上,分析了现代工艺条件下预焙铝电解槽的破损原因,并提出了延长槽寿命的对策。现行电解槽由于采用低分子比电解质,电流效率显提高,但同时由于在电解槽内容易形成界面冰晶石薄膜及氧化铝沉淀,使得钠的析出显增加,增强了钠对阴极碳块的渗透,从而导致阴极碳块膨胀破损的机率增加,为此,必须改善电解槽阴极内衬材料以延长电解槽寿命。采用半石墨化或石墨（化）阴极内衬,或在普通碳块上增加TiB2涂,可以实现上述目的。半石墨化或石墨化阴极内衬具有较好的抗钠膨胀性能,但由于石墨质软,机械磨损大且成本高,而TiB2涂层碳块阴极内衬既具有优良的抗钠爰胀和对铝润湿性能,又有良好的耐磨性,有很好的发展前景。     

铝电解槽内衬材料对槽内温度分布影响的计算机模拟

通过铝电解槽的模型计算,研究了电解槽使用不同的阴极碳块和侧部碳块对槽帮结壳形状的影响,绘制了不同电解条件下的电解槽温度场分布图及槽胜形状图,并得出了使用半石墨化阴极碳块和侧部碳块、在低温电解条件下将获得较好的生产效果的结论。     

铝电解废旧阴极炭综合利用进展

铝电解产生的废旧阴极炭块是有毒有害废弃物。阐述了电解铝产生废旧阴极炭块的背景、主要成分及其堆放对环境的影响,并对废旧阴极炭块的回收利用进行了综述。关于废旧阴极炭块的回收与利用的研究主要分为回收废旧阴极炭中的有价值成分和无害化处理废旧阴极炭。阐述了浮选法、高温燃烧法和化学浸出法回收废旧阴极炭中有价物质的基本原理和优缺点,对废旧阴极炭综合利用方向进行了分析,对回收技术的未来发展进行了展望。     

铝电解废阴极炭块工业化应用技术及思考

废阴极炭块是电解铝行业产生的主要危险废物之一,对环境危害较大。对其处置利用是铝电解企业长期关注并亟需解决的问题。本文综述了国内外废阴极炭块处理技术及工业化应用情况,分析了各工艺的优缺点,并对废阴极炭块处理技术的发展方向进行了展望。     

基于细观结构铝电解阴极炭块的力学行为研究

从细观结构角度出发,基于蒙特卡罗法构建由炭骨料及沥青黏结剂两相组成的二维阴极炭块随机骨料模型,采用ANSYS软件对阴极炭块模型进行单轴压缩模拟试验,研究骨料的形状、含量以及级配对炭块力学性能的影响。结果表明,随着阴极炭块骨料级配减小、含量增大、圆度增大,阴极炭块模型裂纹萌生扩展越慢,受到损伤破坏越小。该模型数值模拟结果与实际试验结果基本一致,表明采用该模型对炭块的力学行为和破裂过程进行预测是合理和有效的。该模型可以作为对阴极炭块力学行为及破裂过程进行预测和分析研究的一种手段。     

焙烧启动方法对预焙铝电解槽槽寿命的影响

电解槽平均寿命短, 制约我国电解铝工业的迅速发展。铝电解槽寿命与铝电解槽槽型结构设计、筑炉工艺技术、材质、焙烧启动方法、生产管理技术等诸因素直接相关。分析了导致碳阴极破损的基本过程, 讨论了焙烧启动方法及其对预焙铝电解槽寿命的影响。指出理想的预热焙烧启动方法应该是热冲击小、温度梯度不大、膨胀应力小、可尽量避免阴极碳内衬破损的方法, 现行的预热焙烧启动方法中火焰预热焙烧启动法较为理想。国内TiB₂ 涂层技术研究开展了10 多年, 如果该技术应用于阴极碳内衬处理,并能与火焰焙烧启动法结合起来, 将会使预热焙烧方法更趋理想。     

我国铝用炭素的发展方向及提高其质量的措施

我国铝用炭素工业由于技术水平不高,局部装备落后,致使产品质量难以与世界发达国家相比。表现在预焙阳极的体积密度低、电阻率大,抗压强度低,炭渣脱落度大,净耗高;铝用阴极的抗钠浸蚀较差,热膨胀率较高,电阻率较大,致使电解槽炉底变形,寿命较短。为此探讨了我国铝用炭素的发展方向,并叙述了在工艺技术方面和设备选择方面应采取的措施。     

中部槽焊接过程中的热变形机理分析

通过运用热变形机理,即温度梯度机理、屈服机理和增厚机理,对中部槽焊接过程中的热变形进行了分析,指出中板双面开坡口多次堆焊的焊接工艺可有效控制焊后中板的变形量;底板的单面平焊工艺,焊后产生面向焊缝的弯曲变形;同时对焊接变形量超出要求的中部槽提出了2种根据热变形机理的火焰加热修形方法。