降低200kA电解槽阳极毛耗的生产实践

该文阐述了降低阳极消耗的可能性，总结了200kA铝电解槽降低阳极毛耗的生产实践经验，对目前电解铝企业节能降耗和提高经济效益有一定的实践意义。     

铝电解槽阳极形状对气泡排出的影响

铝电解槽阳极气泡行为对工艺参数敏感,因此,采用透明电解槽研究阳极倾斜和阳极倒角对气泡析出行为的影响.结果表明:当阳极倾斜度较小(小于2°)时, 倾角的变化对气泡行为影响较小;当阳极倾斜度大于2°时,阳极倾斜角的增加会明显加速气泡运动速度但减小气泡尺寸和覆盖率;在倾斜阳极上观测到类似“Fortin”气泡;阳极倒角会一定程度减小气泡尺寸和覆盖率,但对加快气泡脱离速度的作用并不显著.     

铝电解阳极碳块析出气体引起的电解质/铝液界面波动

电解质/铝液界面波动对电解铝过程的稳定性和电流效率有重要影响,基于计算流体动力学(CFD)方法建立铝电解槽内电解质/铝液/析出气体的多相流体流动的数学模型,研究铝电解槽内阳极碳块析出气体引起电解质/铝液界面波动现象,并对比分析传统型、长凸台型和小方体型阴极对电解质/铝液界面波动的影响.结果表明,电解质/铝液界面波动的形成时间约为45 s,之后波动进入稳定期,波幅变化很小.三种形式的铝电解槽中铝液波动的趋势基本一致,其中,传统型铝电解槽内液面波动幅度最大,长凸台型铝电解槽内的铝液波动幅度最小.     

铝电解槽阳极效应预报

阳极效应是铝电解槽生产过程中的一种特殊现象,具有电耗高,突发性等特点.本文提出最小二乘统计算法模型,将计算的槽电阻斜率和相关系数结果用来预报阳极效应,通过对电解槽打壳/加料来控制效应系数.实验结果表明,这种预报算法具有有效性和准确性.     

铝电解用惰性阳极研究现状

对铝电解用惰性阳极的研究和发展进行了回顾和展望,对已经有的各种阳极材料进行了评述。指出惰性阳极面临的主要问题是阳极材料耐电解质和铝的腐蚀性差。铝电解工业现行使用的碳素阳极存在诸多问题如：消耗大量碳素材料、能量损耗、环境污染等。而使用惰性阳极可在一定程度上解决上述问题。惰性阳极的应用将意味着Hall—Héroult法铝电解技术的一次革命,运用惰性电极可以有益于降低成本(15～20%)、减少能量的消耗并且有利于保护环境。对于环境保护而言,从电解槽中释放出污染环境CO_2、CF_4等气体可以彻底消除。铝电解用惰性阳极材料的研究一直是国际上革新铝冶金技术的重要发展方向。     

透明电解槽研究铝在冰晶石—氧化铝熔液中的溶解

本文用透明电解槽对金属铝在冰晶石一氧化铝熔液中的溶解及阳极效应进行了直接的观察,铝溶解时先放出大量细小的气泡,然后泛起蓝褐色的金属雾,一定时间后铝为一黑褐色结壳,所包裹熔液重新变清,电解后,金属雾很快消失,一旦停止电解,金属雾便重新从铝液上泛起,阳极效应时阳极上产生一股气流喷向阴极,认为铝的溶解形式主要是电化学溶解,阴极极化(电解)可以使铝的溶解得到抑制,阳极喷射则是由于阳极气体膜电离所致,使得电流效率降低。     

铝电解正常生产过程中的工艺参数探析

现代铝电解工业生产,普遍采用冰晶石-氧化铝电解法,主要设备是电解槽。基本原理是以冰晶石-氧化铝熔体为电解质,碳素材料为阳极和阴极,强大的直流电由阳极导入,经过电解质与铝液层,而后从阴极导出回到电源。通入直流电,一方面是利用它的热能将氧化铝熔化到熔融状态,并保持恒定的电解温度;另一方面是实现电化学反应,也就是使电解质中的铝离子从阴极上得到电子而析出,从而得到铝液,氧离子则在阳极上放电生成二氧化碳和一氧化碳混合气体。     

3kA钕电解槽温度分布研究

通过设计实验装置在高温电解过程中实际测量了Nd2O3-NdF3-LiF熔盐电解槽内的温度分布,并对电解槽内温度分布特征及其形成的原因进行了分析。研究结果表明:电解槽内温度纵向分布是从上到下先升高再下降,横向分布是从阴极到阳极先下降再升高,电解过程中电化学反应主要集中在电解槽的中部。根据研究结果,可以设计一种能够更耐阳极消耗、降低生产成本的石墨阳极。     

306KA预焙电解槽计算机报表分析

对报表进行综合分析,是管理者掌握电解槽状况进行决策的根据和基础;所有信息必须结合现场的检查、数据的测定,这样才能对电解槽进行完整的分析,为管理者提供准确的判断。报表固然可以提供各种信息,但计算机报表只有电压、电流信号,而对现场电解槽中的铝水平、电解质水平、温度、下料器情况、阳极电流分布情况、阳极上Al2O3厚度等条件是无法知道的,所以必须对报表进行认真分析。     

铝电解槽预焙阳极开槽对气泡排出的影响

采用数值仿真的方法计算在铝电解槽预焙阳极上开槽后的气泡-电解质流场,从阳极底掌下电解质中气泡分布的角度考察阳极不同开槽方式对气泡排出的影响.结果表明:阳极不开槽时底掌下电解质中的气泡可以分为2层,靠上的一层为方形薄层,靠下的一层为聚集于中部的半方半椭圆的气泡层,整个气泡层厚度较大且气泡含量多;开槽位置及开槽数量均对在阳极长度方向开槽的排气效果有较大影响,合理开槽能明显加快气泡的排放,消除中心聚集的部分气泡层;在阳极宽度方向开槽也可以促进气泡排放,但其效果主要受开槽数量的影响;在阳极竖直方向开槽对减小气泡层厚度和气泡含量作用不太显著.     

铝电解用惰性阳极材料研究的发展概况

本文论述了铝电解生产中采用惰性阳极的重要性和必要性 ,对铝用惰性阳极材料的研究和发展进行了回顾和展望     

应变诱导熔体活化处理对Zn牺牲阳极组织和性能的影响

The microstructural properties and electrochemical performance of zinc (Zn) sacrificial anodes during strain-induced melt activation (SIMA) were investigated in this study. The samples were subjected to a compressive ratio of 20%–50% at various temperatures (425–435°C) and durations (5–30 min). Short-term electrochemical tests (anode tests) based on DNV-RP-B401 and potentiodynamic polarization tests were performed in 3.5wt% NaCl solution to evaluate the electrochemical efficiency and corrosion behavior of the samples, respectively. The electrochemical test results for the optimum sample confirmed that the corrosion current density declined by 90% and the anode efficiency slightly decreased relative to that of the raw sample. Energy-dispersive X-ray spectroscopy, scanning electron microscopy, metallographic images, and microhardness profiles showed the accumulation of alloying elements on the boundary and the conversion of uniform corrosion into localized corrosion, hence the decrease of the Zn sacrificial anode’s efficiency after the SIMA process.     

锌电解中铅银阳极的电化学行为

采用电化学测试手段,从阳极反应过程、稳态极化曲线等方面研究了在锌电解液中铅银阳极极化的行为．试验结果表明,在阳极银含量（质量分数）为０．７％～１．４％范围内,随着银含量的增加,阳极电位变负;随着电解液中锰离子浓度的升高和电解液温度的升高,阳极电位显著下降．为此,在电解锌时,应选择合适的锰离子浓度和电解液温度（３８～４０℃）．     

铝合金电极缓蚀剂的研究

在MgCl_2电解液体系中加入20余种添加剂,用静态失重法和极化曲线法测得对铝合金电极（No.2） 的缓蚀效率和腐蚀电流,筛选出两类缓蚀剂的较佳配方,即无机缓蚀剂的配方:A1.2g/l+B1.2g/l+C1.2g/l;有机缓蚀剂的配方:D1.2g/l+E1.2g/l+F 0.8g/l+G0.4g/l.并对缓蚀剂的缓蚀机理进行初步探讨。     

钌钛阳极的性能测定

本文通过实验测试阳极的电化学性能和使用寿命，寻找出较为合理的涂层配方，从而降低生产成本，提高了经济效益。     

石墨基PbO2阳极的电化学性能

用热分解和电沉积法制备了C/PbO2、C/SnO2 SbOx/PbO2和C/SnO2 SbOx M nO2/PbO2电极.EDS测定了电极的表层成分,考察了该类电极在硫酸溶液中的使用寿命,测定了其极化曲线和动力学参数,并求出其分形维数.同时测定了阳极生成臭氧的浓度.结果表明C/SnO2 SbOx M nO2/PbO2电极在4A.cm-2的高电流密度下寿命可达20 h,其a值相对较小,io较大,分形维数Df=1.804 8.     

海水温度对牺牲阳极性能的影响

在较高温度的海水中，铝、锌合金牺牲阳极的电化学性能均有不同程度的降低，以及孔蚀等的发生，但仍能满足该温度范围内的使用要求。本研究通过冶金的方法，在Al-Zn-In系牺牲阳极的基础上，加入Si,Sn,Mg,Bi,Ti,Cd等元素，炼制了几种铝基牺牲阳极材料，并进行了电化学性能测试，拟获得适用于较高温度海水环境中使用的新铝基牺牲阳极材料。     

锌–空气电池抑制阳极钝化的研究进展

锌–空气电池凭借其高能量密度、电极材料资源丰富、生产成本低、储存寿命长、绿色环保无污染等优点而被广泛研究，但由于锌阳极在循环过程中存在锌枝晶生长、钝化等问题，导致锌–空气电池的实际能量密度低于理论容量密度，严重制约了其发展与应用。本文根据锌–空气电池的锌阳极工作原理和钝化机理，从电解液优化、锌阳极结构设计和表面改性等方面分析提出解决锌阳极钝化的措施，并提出了关于这些问题未来的研究方向，最后对锌–空气电池的未来发展做出展望。     

铝电解镍基惰性阳极的研究(Ⅱ)

在文献(1)的基础上制备了三种镍基陶瓷材料作为铝电解惰性阳极材料,经过通电和不通电腐蚀实验了解试验阳极的抗热冲击力及抗腐蚀性能,结果证实实验阳极的年腐蚀率不大于1-3 cm,完全达到了对惰性阳极的要求.