铝电解用TiB2基惰性阴极材料的研究与应用

TiB2能被熔融金属铝良好润湿，具有高熔点、高硬度，良好的导电、导热性能以及优异的耐磨性能，抵挡熔融金属铝和冰晶石熔盐的腐蚀与渗透，是铝电解首选的情性阴极材料。本文介绍了国内外在TiB2涂层、TiB2陶瓷及其复合材料、TiB2／C复合材料领域的重要研究和最新应用，指出了铝电解用TiB2基情性阴极材料的研究方向和应用前景。     

铝电解阴极新技术

在振动成型生产阴极炭块过程中 ,直接把TiB2复合材料和炭块基体振动压制成为一体化复合阴极 ,经过焙烧 ,按常规方法在 75kA预焙电解槽上进行砌筑和工业试验 ,两年来试验槽生产稳定 ,炉底干净 ,炉膛规整 ,易于操作维护 ,TiB2 复合层不脱落 ,不起层 ,效果良好。试验槽电流效率提高0 .9% ,直流电耗吨铝降低 1 88kWh,炉底压降也有所降低 ,原铝质量毫无影响。     

铝电解槽TiB_2涂层阴极技术应用概况

本文介绍和分析了现行铝电解TiB_2涂层阴极技术的节能效果及其对槽寿命的影响,讨论了在铝电解槽上应用TiB_2涂层阴极技术的前景。     

铝电解用TiB2/Al2O3复合阴极的烧结与性能研究

以氧化铝溶胶为粘结剂,采用冷压烧结法制备出铝电解用TiB2/Al2O3复合阴极材料,研究了烧结温度、烧结时间和溶胶添加量对复合阴极相对密度、电阻率和抗压强度的影响。结果表明:烧结温度的提高能够增加复合阴极的相对密度,同时有利于降低复合阴极电阻率。1 400℃烧结的复合阴极相对密度可达93.83%,电阻率最低为0.56μΩ.m。随着烧结时间的延长,复合阴极的电阻率先降低后增加。烧结时间为5 h时复合阴极电阻率最低,为0.72μΩ.m。当溶胶含量为25%,1 400℃烧结5 h时,复合阴极材料性能最佳,其电阻率可达0.72μΩ.m、抗压强度为38.70 MPa。     

铝电解废阴极酸浸提纯工艺研究

研究了盐酸浸出提纯铝电解废阴极实验过程,对比了超声波辅助浸出和机械搅拌浸出对纯化效果的影响.相同条件下,超声波辅助浸出效果更优.废阴极酸浸提纯最佳条件为超声波场中温度65℃、时间60min、初始酸浓度1.5mol/L,所得炭粉纯度为94.67％.     

铝电解炭素阳极用防氧化保护涂层的试验研究

铝电解炭素阳极时,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极大,生产成本较高.针对这一情况,研制了一种用于铝电解炭素阳极用防氧化保护涂层.其配方核心物料及加入量为:黏结剂为钠水玻璃,10％;填料方案:氧化铝粉75％～78％,非晶石英粉20％,铝粉3％～5％;防腐蚀试剂为氟化铝,10％.试验结果表明:该涂层...     

惰性可湿润性TiB2阴极材料在铝电解槽中的应用

TiB2具有熔点高,导电性好,能被金属铝液良好润湿,且能抗拒电解质和金属铝液的腐蚀与渗透,是铝电解首选的惰性阴极材料。介绍了TiB2涂层阴极、TiB2复合阴极以及TiB2陶瓷阴极材料的研究现状和惰性阴极材料在工业铝电解槽上的应用情况。     

大型预焙铝电解槽早期破损初探

就大型预焙铝电解槽早期破损这一现象,结合近几年投产的部分铝厂尤其是连城铝业电解新系列启动的经验进行了分析,指出筑炉材料和筑炉质量、焙烧启动制度以及焙烧启动过程的管理是造成早期破损的主要原因,并针对这一现象提出了应对措施。     

200kA预焙铝电解槽焙烧启动实践

结合兰州连城铝业有限责任公司电解新系列启动的成功经验,介绍了大型预焙电解系列启动的总体安排,并对焙烧启动过程的关键环节和控制要点进行了详细的分析和论述。     

大型铝电解槽添加锂盐工业试验及应用

介绍大型预焙铝电解槽添加锂盐的试验过程,分析了应用效果。     

电解槽中无铝液进行电解时阴极表面炭的侵蚀与脱落

研究了铝电解槽阴极碳块表面在电解过程中被电解质侵蚀而脱落的情况,探讨了其被侵蚀脱落的机理。得出电解过程中当阴极没有铝液存在时,电解槽的阴极表面被电解质严重侵蚀并脱落掉渣。电解时测定不同极距下的槽电压,研究了不同电解质高度上的电解质熔体导电性能的变化,得出:电解开始时槽内电解质熔体的导电性能是均一的;电解一段时间后电解质熔体的电阻改变很大。这是由电解过程中有金属产物从阴极表面溶解,脱落的炭渣以及阳极气体在电解质熔体中的溶解等综合因素引起的。     

铝厂碳渣增多的原因及其预防

按铝电解槽能量平衡原理,分析了60kA旁插自焙槽夏天出现碳渣增多的原因。发现,电解槽的散热损失是随环境气温的变化而变化的,因此,需相应改变系列电流强度,以维持槽的热能平衡,稳定电解生产,消除碳渣的增多。     

高温固相分段反应制备LiMn2O4的研究

研究了高温固相分段法制备锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2 O4 的工艺 ,克服了传统高温固相合成法由于原料不能充分混匀 ,制备的LiMn2 O4 电化学性能较差的缺点。在制备的过程中 ,对原料进行分段焙烧 ,每段焙烧前都对反应物进行研磨、球磨 ,使反应物混合均匀、充分接触 ,制备的LiMn2 O4 物相较纯 ,粒度分布均匀 ,电化学性能良好。此法操作简单 ,反应条件易于控制 ,是一种较好的合成LiMn2 O4 的方法     

电磁场对旋转铝液阴极法制备铝镁中间合金作用行为的研究

以MgO为电解原料,在Na_3PO_3-MgF_2体系中采用旋转铝液阴极法制备铝镁中间合金。采用熔盐电解监控仪和Teslameter测量电解过程中的反电动势、电流强度及磁场强度等工艺参数,并利用SEM及XRD技术分析了合金产物的微观结构,探讨了旋转铝液阴极合金化过程中反电动势、电流效率及合金中镁浓度的变化规律。结果表明,旋转铝液阴极化过程可有效降低反电动势,并提高电流效率及合金中镁的质量浓度。在950℃、电流5 A、外加40 mT磁场的条件下,电解3 h可制取镁含量24.5%的铝镁合金,电流效率可达83%。所得合金样品组织致密,各元素在合金中的分布较均匀,合金物相主要为Al_(12)Mg_(17)。     

复合溶胶凝胶法制备TiB2可湿性阴极涂层

针对铝工业阴极和阳极碳电极以及侧壁耐蚀导电二硼化钛陶瓷涂层技术,研究用非有机溶剂湿化学陶瓷清洁制造技术,替代沥青粘结工艺。通过氧化铝胶体中的纳米粒子,分散清洁二硼化钛,形成均匀陶瓷悬浮涂料,经刷涂或喷涂形成TiB2涂层。对二硼化钛与工业铝电解体系熔体、气相的化学侵蚀性进行了理论计算,分析了炭基TiB2涂层的耐蚀性、捕获钠的机理。用SEM分析了二硼化钛涂层断面,二硼化钛在氧化铝胶粒的分散下,迁移、渗入多孔的碳基底,在热处理条件下,与基底间形成很强的化学键合,可形成微米至数毫米厚、无龟裂的涂层。涂层的电性能检测结果表明,浆料中氧化铝胶体含量为 10%Wt时电阻率较低,电阻率随烧结温度升高而降低。