掃一掃
關注中圖網
官方微博
本類五星書更多>
-
>
公路車寶典(ZINN的公路車維修與保養秘籍)
-
>
晶體管電路設計(下)
-
>
基于個性化設計策略的智能交通系統關鍵技術
-
>
花樣百出:貴州少數民族圖案填色
-
>
山東教育出版社有限公司技術轉移與技術創新歷史叢書中國高等技術教育的蘇化(1949—1961)以北京地區為中心
-
>
鐵路機車概要.交流傳動內燃.電力機車
-
>
利維坦的道德困境:早期現代政治哲學的問題與脈絡
現代鋁電解/理論與技術 版權信息
- ISBN：9787122352491
- 條形碼：9787122352491 ; 978-7-122-35249-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
現代鋁電解/理論與技術 本書特色
本書作者馮乃祥教授為鋁電解領域的權 威專家，為我國的鋁電解工業做出巨大貢獻，他結合我國電解鋁廠電解槽電解質高鋰含量的實際，系統地研究了KF和LiF對電解質物理化學性質和電極過程的影響，填補了了電解質和電解過程基礎理論的空白。他的研究成果——新型陰極結構電解槽整體技術達到領先水平，曾獲得2010年中國有色金屬工業協會科學技術獎一等獎，2010年度美國TMS科學獎（是我國獲此獎項的第 一人），目前該技術已經在全國80%以上的電解鋁廠得到應用，國內新建的電解鋁廠均采用該技術。本書系統地介紹了鋁電解的理論與技術，并融入了著者近十年的研究成果，重點介紹了節能及固體廢料回收的理論與技術，是一本權 威的、與時俱進的、不可多得的優 秀著作。
現代鋁電解/理論與技術 內容簡介
《現代鋁電解——理論與技術》主要介紹了現代鋁電解基礎理論與技術,內容涉及電解質結構與物理化學性質、電極過程與陽極效應、槽電壓與電流效率、炭陽極與炭陰極、電解槽焙燒啟動與控制、電解槽物理場、煙氣治理、固廢資源化、深度節能理論與技術等諸方面。本書既反映了靠前外近期新研究成果,也融入了作者五十余年從事鋁電解研究與實踐工作的豐富經驗,具有很強的理論指導性與實踐操作性。 《現代鋁電解——理論與技術》可供高等院校冶金相關專業的老師和學生、電解鋁廠的工程技術人員以及從事鋁電解基礎理論和技術研究的工作人員閱讀和參考。
現代鋁電解/理論與技術 目錄
第1章鋁電解槽/ 1
1．1世界鋁電解槽發展簡史/ 1
1．2中國鋁電解槽發展簡史/ 6
1．2．1 上插自焙陽極電解槽技術/ 6
1．2．2 預焙陽極電解槽技術/ 7
1．2．3 135kA較大型邊部加工下料預焙陽極電解槽技術/ 7
1．2．4 135kA中間點式下料預焙陽極電解槽技術/ 8
1．2．5 自焙槽改預焙槽技術/ 8
1．2．6 大型預焙陽極電解槽技術的發展/ 8
參考文獻/ 9
第2章電解質晶體和熔體結構/ 10
2．1冰晶石熔體的成分/ 10
2．2冰晶石的晶體結構/ 11
2．3含Li3AlF6、K3AlF6添加劑的冰晶石晶體結構/ 11
2．4電解質中各組分的晶體結構/ 12
2．4．1 冰晶石(Na3AlF6)/ 12
2．4．2 氟化鋁(AlF3)/ 12
2．4．3 氟化鈣(CaF2)/ 12
2．4．4 氧化鋁(Al2O3)/ 12
2．4．5 氟化鉀(KF)/ 13
2．4．6 氟化鋰(LiF)/ 13
2．4．7 氟化鎂(MgF2)/ 13
2．5冰晶石的熔體結構/ 13
2．6冰晶石熔體的離解反應/ 14
2．7CaF2在Na3AlF6熔體中的離解反應和離子結構/ 19
2．8LiF在Na3AlF6熔體中的離解反應和離子結構/ 20
2．9Al2O3在Na3AlF6熔體中的離解反應和離子結構/ 20
參考文獻/ 22
第3章電解質的物理化學性質/ 23
3．1相圖與電解質的初晶溫度/ 23
3．1．1 NaF-AlF3 二元系/ 23
3．1．2 LiF-AlF3 二元系/ 24
3．1．3 KF-AlF3 二元系/ 25
3．1．4 Na3AlF6-Al2O3 二元系/ 26
3．1．5 Na3AlF6-AlF3-Al2O3 三元系/ 27
3．1．6 Na3AlF6-AlF3-CaF2 三元系/ 27
3．1．7 Na3AlF6-Al2O3-MgF2 三元系/ 28
3．1．8 MgF2 對不同分子比冰晶石熔體初晶溫度的影響/ 28
3．1．9 Na3AlF6-CaF2-AlF3-Al2O3 四元系/ 29
3．1．10 在分子比2．5、MgF2 與CaF2 為5%條件下，Al2O3 含量對初晶溫度的影響/ 30
3．1．11 Na3AlF6-AlF3-CaF2-Al2O3-LiF-MgF2 六元系/ 30
3．2LiF 對冰晶石電解質初晶溫度的影響/ 31
3．3KF 對分子比小于3 電解質初晶溫度的影響/ 31
3．4LiF 和KF 同時存在對電解質初晶溫度的影響/ 32
3．5各種氧化物雜質對電解質初晶溫度的影響/ 32
3．6鋁的存在對電解質初晶溫度的影響/ 33
3．7電解質初晶溫度的測量方法/ 33
3．7．1 目測法/ 34
3．7．2 冷卻曲線法/ 34
3．7．3 差熱曲線法/ 34
3．8工業鋁電解質初晶溫度的槽前實時測量/ 35
3．8．1 冷卻曲線法槽前實時測量/ 36
3．8．2 差熱曲線法槽前實時測量/ 36
3．9電解質的酸堿度/ 42
3．9．1 電解質酸堿度的表示方法/ 42
3．9．2 工業電解槽中各種添加劑對電解質酸堿性的影響/ 42
3．9．3 電解質分子比的測量方法/ 47
3．10電導/ 49
3．10．1 冰晶石電解質熔體導電的本質/ 49
3．10．2 NaF-AlF3 二元系熔體的電導/ 50
3．10．3 冰晶石熔體中NaF的離解度與導電離子的遷移數/ 50
3．10．4 溫度對電解質熔體電導率的影響/ 51
3．10．5 CaF2、MgF2、LiF、KF對電解質熔體導電性能的影響/ 51
3．10．6 氧化鋁對冰晶石熔體導電性能的影響/ 54
3．10．7 含炭和溶解金屬粒子的電解質熔體的導電性能/ 54
3．10．8 工業電解槽電解質熔體的導電性能/ 56
3．10．9 工業電解槽電解質熔體電導率的測定/ 57
3．11電解質熔體的密度/ 58
3．11．1 NaF-AlF3 二元系熔體密度/ 58
3．11．2 各種添加劑對冰晶石熔體密度的影響/ 59
3．11．3 氧化鋁濃度和溫度對冰晶石電解質熔體密度的影響/ 59
3．12黏度/ 60
3．12．1 電解質熔體的黏度/ 60
3．12．2 鋁液的黏度/ 61
3．13表面性質/ 61
3．13．1 電解質熔體對炭的濕潤性/ 62
3．13．2 熔融鋁與熔融電解質之間的界面張力/ 65
參考文獻/ 66
第4章鋁電解槽中的電極過程與電極反應/ 68
4．1陰極過程與陰極反應/ 68
4．1．1 鋁電解槽陰極上的一次電解產物/ 68
4．1．2 陰極電解反應/ 69
4．1．3 陰極過電壓/ 70
4．1．4 陰極過電壓的機理/ 71
4．1．5 陰極表面層電解質的成分/ 72
4．1．6 陰極表面的電場強度/ 72
4．1．7 陰極表面導電離子的傳質/ 73
4．1．8 鋁電解的各種工藝條件對陰極過電壓的影響/ 74
4．2陽極過程及陽極反應/ 75
4．2．1 陽極反應/ 75
4．2．2 陽極一次氣體產物/ 75
4．2．3 陽極過電壓/ 77
4．2．4 陽極過電壓的機理/ 78
4．2．5 鋁電解工藝操作對陽極過電壓的影響/ 79
參考文獻/ 79
第5章槽電壓/ 81
5．1槽電壓的組成和性質/ 81
5．2電解質中Al2 O3 的理論分解電壓/ 81
5．3陽極反應過電壓、陽極濃度擴散過電壓和陰極過電壓/ 82
5．4電解質的電壓降/ 82
5．4．1 陽極側部的扇形形狀及扇形電流分布/ 82
5．4．2 工業電解槽電解質電阻RB 的計算/ 82
5．5陰極電壓降/ 84
5．5．1 由陰極炭塊本身的電阻引起的電壓降/ 84
5．5．2 陰極鋼棒的電壓降/ 85
5．5．3 陰極炭塊與陰極鋼棒之間的接觸電壓降/ 85
5．6陽極電壓降/ 86
5．7電解槽熱平衡體系之外的母線電壓降/ 86
5．8槽電壓計算舉例/ 86
5．9鋁電解槽槽電壓、陽極過電壓、陰極過電壓與氧化鋁濃度的關系/ 89
5．10過電壓的實驗室測定/ 91
5．10．1 利用參比電極測量和記錄鋁電解槽的陽極過電壓和陰極過電壓/ 91
5．10．2 利用反電動勢的測量數據測量與計算電解槽的陽極過電壓/ 94
5．11工業電解槽過電壓的測定/ 95
5．12實驗室利用全波脈沖直流電壓電解進行電解槽反電動勢的測定/ 97
參考文獻/ 97
第6章陽極效應/ 98
6．1陽極效應的特征和現象/ 98
6．2陽極效應對電解槽的影響/ 99
6．2．1 陽極效應的正面影響/ 99
6．2．2 陽極效應的負面影響/ 99
6．3陽極效應的機理/ 100
6．4臨界電流密度/ 102
6．5各種因素對臨界電流密度的影響/ 104
6．5．1 臨界電流密度與氧化鋁濃度的關系/ 104
6．5．2 溫度對臨界電流密度的影響/ 105
6．5．3 電極材料對臨界電流密度的影響/ 105
6．5．4 分子比大小和添加劑對臨界電流密度的影響/ 105
6．6工業鋁電解槽的效應電壓/ 106
6．7工業鋁電解槽陽極效應發生的規律、預測與預報/ 106
6．8陽極效應的熄滅/ 111
6．9陽極效應對環境的影響/ 111
參考文獻/ 113
第7章冰晶石-氧化鋁熔鹽電解電化學反應的熱力學/ 115
7．1冰晶石氧化鋁熔鹽電解的能量消耗/ 115
7．2氧化鋁的可逆分解電壓E rev / 116
7．3氧化鋁的活度/ 117
7．4鋁電解實際能量需求/ 117
7．5鋁電解的當量電壓E ΔH 0 / 119
7．6鋁電解槽電壓及其電能分配/ 120
7．7鋁電解槽的熱損失和能量平衡/ 120
7．8鋁電解槽的能量利用率/ 121
參考文獻/ 122
第8章鋁電解的電流效率/ 123
8．1熔鹽電解中的法拉第定律/ 123
8．2鋁的電化學當量/ 123
8．3鋁電解槽電流效率的定義/ 124
8．4鋁電解槽電流效率降低的原因/ 125
8．4．1 電解槽漏電或局部極間短路造成電流損失/ 125
8．4．2 鋁的不完全放電引起電流空耗/ 125
8．4．3 其他離子放電所引起的電流效率損失/ 125
8．4．4 電子導電/ 127
8．4．5 陰極上生成金屬鈉/ 127
8．4．6 陰極鋁的溶解損失/ 128
8．4．7 關于陰極鋁的電化學溶解問題/ 129
8．4．8 陰極鋁溶解損失的本質/ 129
8．4．9 鋁在電解質中的溶解度與鋁損失/ 131
8．4．10 鋁溶解度的測定方法/ 131
8．5鋁溶解損失的機理/ 133
8．6鋁二次反應的機理/ 135
8．7電流效率的數學模型/ 137
8．8工藝參數和操作對電流效率的影響/ 138
8．8．1 溫度對電流效率的影響/ 138
8．8．2 電解質分子比對電流效率的影響/ 139
8．8．3 氧化鋁濃度對電流效率的影響/ 140
8．8．4 各種添加劑對電流效率的影響/ 141
8．8．5 極距對電流效率的影響/ 143
8．8．6 電流密度對電流效率的影響/ 144
8．8．7 非陽極投影面積之外的陰極鋁液面積大小對電流效率的影響/ 145
8．8．8 陽極電流分布對電流效率的影響/ 146
8．8．9 陽極換塊對電流效率的影響/ 147
8．8．10 槽膛形狀與電流效率/ 148
8．8．11 鋁水平對電流效率的影響/ 149
8．8．12 電解質過熱度對電流效率的影響/ 149
8．8．13 電解質黏度與電流效率/ 150
8．8．14 界面張力與電流效率/ 150
8．8．15 電解槽的穩定性與電流效率/ 151
8．9工業鋁電解槽上陰極鋁的溶解損失/ 152
8．10鋁電解槽的極限電流效率/ 153
8．11工業鋁電解槽電流效率的測量與計算/ 153
8．11．1 工業電解槽電流效率的測定/ 153
8．11．2 實驗室電解槽電流效率的測定/ 159
8．11．3 工業電解槽瞬時電流效率的測定/ 161
8．11．4 CO2 氣體分析法測定電流效率的局限性/ 161
參考文獻/ 162
第9章預焙陽極/ 163
9．1預焙陽極的制造流程/ 163
9．2預焙陽極制造所用原料/ 165
9．2．1 石油焦/ 165
9．2．2 煤瀝青/ 170
9．2．3 陽極殘極/ 174
9．3成型/ 175
9．3．1 配料/ 175
9．3．2 瀝青需求量/ 176
9．3．3 Blaine數配料應用實例/ 177
9．3．4 干料的預熱、糊料的混捏和冷卻/ 178
9．3．5 陽極成型/ 179
9．3．6 成型陽極的冷卻/ 180
9．3．7 陽極焙燒/ 181
9．3．8 焙燒對陽極質量的影響/ 183
9．3．9 環式焙燒爐焙燒技術的改進/ 185
9．4預焙陽極在電解槽上的行為/ 190
9．4．1 熱震(熱沖擊)/ 190
9．4．2 陽極消耗/ 192
9．4．3 鋁電解生產對陽極的質量要求/ 197
參考文獻/ 198
第10章鋁電解槽的陰極/ 199
10．1電解槽的陰極結構/ 199
10．2制造電解槽炭陰極內襯的材料/ 199
10．2．1 無煙煤/ 200
10．2．2 冶金焦/ 201
10．2．3 人造石墨/ 202
10．2．4 石油焦/ 202
10．3氮化硅結合的碳化硅絕緣內襯/ 202
10．4陰極炭塊/ 202
10．4．1 陰極炭塊的分類及使用性能/ 202
10．4．2 幾種陰極炭塊的性能比較/ 204
10．4．3 具有開發和應用前景的兩種新型陰極底塊/ 204
10．5搗固糊/ 205
10．5．1 搗固糊的分類及質量指標/ 205
10．5．2 搗固糊在焙燒過程中的膨脹與收縮/ 207
10．5．3 搗固糊收縮率的測定/ 207
10．5．4 降低收縮率的方法/ 208
10．6糊的搗固性能/ 208
10．6．1 糊的搗固性能及其試驗/ 208
10．6．2 施工中搗固糊密度的測定/ 209
10．7電解過程中鈉和電解質熔體在陰極炭塊中的滲透/ 210
10．7．1 試驗研究方法/ 210
10．7．2 鈉在電解質熔體中的滲透速度/ 212
10．7．3 由化學反應所引起的鈉的滲透/ 213
10．7．4 由電化學反應所引起的鈉的滲透/ 213
10．7．5 鈉嵌入化合物在陰極中的存在/ 214
10．7．6 鈉的滲透機理/ 215
10．7．7 電解質熔體在陰極炭塊中的滲透/ 216
10．8碳化鋁在陰極炭塊中的生成機理/ 218
10．9鋁電解過程中陰極上出現的Rapoport 效應/ 220
10．10鋁電解生產對陰極炭塊的質量要求/ 222
10．10．1 底塊和側塊的標準檢測/ 222
10．10．2 用戶(電解工廠)對電解槽底塊和側塊的檢測/ 222
10．10．3 底塊和側塊的非標準檢測/ 222
10．10．4 搗固糊質量/ 223
10．11提高鋁電解槽的陰極壽命/ 223
10．11．1 合理的電解槽設計/ 223
10．11．2 合理的電解溫度/ 228
參考文獻/ 229
第11章電解槽的焙燒、啟動與技術管理/ 230
11．1焙燒的目的/ 230
11．2焙燒方法的選擇/ 230
11．2．1 鋁液焙燒/ 230
11．2．2 炭粒焙燒/ 231
11．2．3 鋁錠、鋁塊和鋁屑焙燒/ 233
11．2．4 火焰焙燒/ 233
11．2．5 焙燒方法的選擇/ 234
11．3鋁電解槽焙燒質量的評價/ 235
11．3．1 升溫速度/ 235
11．3．2 *終焙燒溫度/ 235
11．3．3 陰極底塊中的溫度梯度/ 235
11．3．4 焙燒過程中陰極表面的溫度分布/ 236
11．3．5 陽極電流分布/ 236
11．3．6 陰極電流分布/ 236
11．4鋁電解槽的炭粒焙燒/ 236
11．4．1 炭粒粒度的選擇/ 236
11．4．2 炭粒床厚度和炭粒種類的選擇/ 236
11．4．3 升溫速度的控制/ 237
11．4．4 焙燒過程中電流分布的調節/ 238
11．5電解槽的干法啟動/ 239
11．6電解槽的常規啟動/ 239
11．7過渡期電解槽的工藝特點與操作要點/ 241
11．8鋁電解轉入正常生產以后的工藝操作與技術管理/ 243
11．8．1 溫度/ 243
11．8．2 電解質的組成/ 245
11．8．3 鋁水平/ 248
11．8．4 法國AP電解槽設計參數、工藝技術參數和主要技術經濟指標/ 249
參考文獻/ 251
第12章鋁電解槽電流的強化/ 252
12．1電流強化的可能性/ 252
12．2我國自焙槽強化電流的歷史回顧/ 253
12．3鋁電解槽電流強化的幾個技術問題/ 254
12．3．1 電流強化后的電流效率問題/ 255
12．3．2 陽極和陰極電壓降問題/ 255
12．3．3 電解質電壓降問題/ 255
12．3．4 電流強化后的熱平衡問題/ 256
12．3．5 進一步提高陽極質量的問題/ 257
參考文獻/ 258
第13章氧化鋁及其在電解槽中的行為/ 259
13．1氧化鋁的生產——粉狀氧化鋁和沙狀氧化鋁/ 259
13．2鋁電解對氧化鋁性質的要求/ 259
13．3氧化鋁的性質/ 260
13．4電解槽上部結殼的性質/ 263
13．5泥狀沉降物的性質/ 264
13．6氧化鋁與部分添加劑在冰晶石熔體中溶解的熱力學及離子結構/ 264
13．6．1 氧化鋁的溶解熱/ 264
13．6．2 CaF2 添加劑對α-Al2O3 溶解熱的影響/ 265
13．6．3 LiF添加劑對α-Al2O3 溶解熱的影響/ 266
13．6．4 添加AlF3 對α-Al2O3 溶解熱焓的影響/ 266
13．6．5 有鋁存在時α-Al2O3 的溶解熱焓/ 266
13．6．6 γ-Al2O3 轉變成α-Al2O3 的相變熱/ 266
13．7氧化鋁在冰晶石熔體中的溶解度/ 267
13．8氧化鋁的溶解及其機理——控速步驟/ 268
參考文獻/ 272
第14章鋁電解生產過程的控制/ 273
14．1鋁電解過程的診斷與控制/ 273
14．2鋁電解正常生產過程的控制/ 274
14．2．1 槽電壓的控制/ 274
14．2．2 槽電壓不穩定(擺動)情況的處理/ 275
14．2．3 氧化鋁濃度控制/ 275
14．2．4 氧化鋁下料過程控制對極距的影響/ 277
14．3熄滅陽極效應/ 278
14．4添加氟化鋁/ 279
14．5槽電壓噪聲的控制/ 280
14．6電解槽初晶溫度和過熱度的控制/ 281
參考文獻/ 282
第15章鋁電解槽的溫度場/ 283
15．1傳熱問題概述/ 283
15．1．1 傳熱的3種形式/ 283
15．1．2 傳熱問題的邊界條件及求解方法/ 284
15．2鋁電解槽傳熱過程的物理模型/ 284
15．3鋁電解槽傳熱過程二維穩態數學模型/ 285
15．3．1 電解槽數學模型求解區域的單元劃分/ 285
15．3．2 熱交換過程的控制方程及其離散/ 286
15．3．3 鋁電解槽數學模型的邊界條件/ 291
15．4計算實例/ 291
15．4．1 計算所需數據的選取/ 291
15．4．2 計算結果/ 293
15．5鋁電解槽內結殼與介質換熱系數的計算/ 294
15．5．1 鋁電解槽電解質熔體和鋁液與槽幫結殼之間傳熱的基本原理/ 294
15．5．2 爐幫與電解質熔體和鋁液熔體之間的換熱系數/ 296
15．5．3 熱流管法計算槽幫與電解質熔體之間的換熱系數/ 297
15．5．4 計算實例/ 299
15．6鋁電解過程中槽膛形狀的變化/ 301
15．6．1 鋁電解過程中鋁液水平的變化對槽膛形狀的影響/ 301
15．6．2 選用不同的內襯炭材料對槽膛形狀的影響/ 304
15．7鋁電解槽電壓、電流變化對電解槽熱平衡的影響/ 307
15．7．1 計算原理和計算方法/ 308
15．7．2 計算實例/ 310
參考文獻/ 312
第16章鋁電解槽的電場和磁場/ 314
16．1工業鋁電解槽中的電場/ 314
16．1．1 陽極電流分布/ 314
16．1．2 電解質熔體中的電流分布/ 315
16．1．3 陰極鋁液中的電流分布/ 315
16．2工業鋁電解槽內的磁場/ 316
16．3鋁電解槽母線的設計/ 319
16．4鋁電解槽磁場的測量/ 321
16．4．1 鋁電解槽磁場的熱態測量/ 321
16．4．2 鋁電解槽磁場的冷態測量/ 322
16．4．3 測量結果的誤差分析/ 324
參考文獻/ 325
第17章電解槽陰極鋁液的流動/ 327
17．1國內外有關鋁電解槽流場研究的現狀/ 327
17．2流體力學的研究方法/ 330
17．3湍流問題的數值計算方法/ 331
17．3．1 直接模擬法/ 331
17．3．2 大渦模擬法/ 331
17．3．3 雷諾時均方程法/ 331
17．4鋁電解槽流場控制方程的建立及離散/ 334
17．4．1 連續性方程/ 334
17．4．2 運動方程/ 335
17．4．3 能量方程/ 335
17．4．4 鋁電解槽流場的數學描述/ 336
17．4．5 求解區域的離散化/ 338
17．4．6 離散方程的建立/ 339
17．4．7 離散方程的求解方法/ 341
17．4．8 鋁電解槽流場的計算/ 343
17．4．9 鋁電解槽陰極鋁液的流動形式/ 343
17．5鋁液流速的測定/ 344
17．5．1 鐵棒溶解法測定鋁液流速/ 344
17．5．2 用Alcoa便攜式葉片流量計側鋁液流速/ 345
參考文獻/ 346
第18章電解槽陰極鋁液面的波動/ 348
18．1電解槽陰極鋁液面波動的機理/ 348
18．2陰極鋁液面波動的數值模擬/ 350
18．2．1 線性模型/ 350
18．2．2 非線性模型/ 350
18．3鋁液面波動形式/ 351
18．4陰極鋁液面波動的測定/ 353
18．4．1 陰極鋁液面波動測定技術原理/ 353
18．4．2 陰極鋁液面波動測定技術的軟硬件設計/ 354
18．4．3 陰極鋁液面波動的測定/ 359
18．4．4 陰極鋁液面波動的測定實例/ 359
參考文獻/ 367
第19章鋁電解生產中的氟化鹽消耗與煙氣治理/ 368
19．1鋁電解生產過程中的氟化鹽消耗/ 368
19．1．1 鋁電解質蒸發/ 368
19．1．2 電解質的水解所引起的電解質消耗/ 369
19．1．3 原料中的雜質與電解質的反應引起電解質的消耗/ 371
19．1．4 電解過程中陰極內襯吸收電解質/ 371
19．1．5 電解槽開動時的氟化鹽消耗/ 372
19．1．6 陽極效應期間所引起的電解質消耗/ 372
19．1．7 氟的平衡/ 373
19．2電解槽煙氣的干法凈化/ 374
19．2．1 電解槽煙氣的組成/ 374
19．2．2 電解槽氟排放量的環保標準/ 374
19．2．3 干法凈化的理論基礎/ 375
19．2．4 干法凈化的工藝過程及設備原理/ 377
19．3SO2 的凈化技術/ 378
19．3．1 海水脫硫技術/ 378
19．3．2 堿液吸收法脫硫技術/ 379
19．3．3 煙氣的干法除硫技術/ 379
19．3．4 煙氣的半干半濕法除硫(SO2)技術/ 380
19．3．5 鋁電解槽煙氣脫硫/ 380
19．3．6 鋁電解槽煙氣脫硫的副產物/ 381
參考文獻/ 381
第20章鋁廠固體廢料的物相組成、分離與回收/ 382
20．1陽極炭渣的回收處理和利用/ 382
20．1．1 陽極炭渣的組成/ 382
20．1．2 陽極炭渣中炭的產生與生成機理/ 383
20．1．3 陽極炭渣的處理與回收利用/ 385
20．1．4 真空蒸餾法分離陽極炭渣/ 385
20．2鋁灰渣資源的回收和利用/ 388
20．3電解槽大修固體廢料的處理和回收/ 395
20．3．1 廢陰極炭塊及其物相組成/ 396
20．3．2 耐火材料固體廢料及其物相組成/ 400
20．3．3 爐底內襯耐火材料中的反應/ 402
20．3．4 電解槽廢陰極內襯的回收處理技術/ 411
參考文獻/ 417
第21章鋁電解深度節能——理論與技術/ 419
21．1鋁電解深度節能的技術原理/ 419
21．2槽電壓的選擇/ 420
21．3電解質組成與成分的選擇/ 422
21．4鋁電解槽陰極節電的技術原理與方法/ 423
21．4．1 鋁電解槽炭陰極電阻電壓降的降低/ 424
21．4．2 陰極鋼棒電阻電壓降的降低/ 425
21．4．3 陰極鋼/炭電壓降的降低/ 426
21．5陽極電壓降的降低/ 427
21．6降低鋁液波動實現鋁電解槽有效極距的降低和電流效率的提高/ 430
21．6．1 采用非對稱的母線結構設計，減少相鄰廠房系列電流磁場的影響/ 431
21．6．2 用空載母線的磁場抵消相鄰廠房系列電流的磁場/ 431
21．6．3 改電解系列的平行廠房設計為矩形電解廠房設計/ 433
21．6．4 采用異型陰極結構電解槽減少陰極鋁液面波動/ 435
21．6．5 采用坡面陰極減小陰極鋁液內的水平電流/ 436
21．7槽電壓和極距的選擇/ 438
21．8提高陽極的密度和電導率/ 440
21．9選用較為先進的真空閃蒸瀝青黏結劑/ 441
21．10提高電流效率/ 442
21．11減少熱損失/ 443
21．12減少電解槽側部熱損失/ 444
21．13減少槽底散熱/ 445
21．14減少槽底散熱/ 445
21．15惰性陽極鋁電解槽/ 447
21．16多室鋁電解槽工業化的技術障礙/ 450
參考文獻/ 452
1．1世界鋁電解槽發展簡史/ 1
1．2中國鋁電解槽發展簡史/ 6
1．2．1 上插自焙陽極電解槽技術/ 6
1．2．2 預焙陽極電解槽技術/ 7
1．2．3 135kA較大型邊部加工下料預焙陽極電解槽技術/ 7
1．2．4 135kA中間點式下料預焙陽極電解槽技術/ 8
1．2．5 自焙槽改預焙槽技術/ 8
1．2．6 大型預焙陽極電解槽技術的發展/ 8
參考文獻/ 9
第2章電解質晶體和熔體結構/ 10
2．1冰晶石熔體的成分/ 10
2．2冰晶石的晶體結構/ 11
2．3含Li3AlF6、K3AlF6添加劑的冰晶石晶體結構/ 11
2．4電解質中各組分的晶體結構/ 12
2．4．1 冰晶石(Na3AlF6)/ 12
2．4．2 氟化鋁(AlF3)/ 12
2．4．3 氟化鈣(CaF2)/ 12
2．4．4 氧化鋁(Al2O3)/ 12
2．4．5 氟化鉀(KF)/ 13
2．4．6 氟化鋰(LiF)/ 13
2．4．7 氟化鎂(MgF2)/ 13
2．5冰晶石的熔體結構/ 13
2．6冰晶石熔體的離解反應/ 14
2．7CaF2在Na3AlF6熔體中的離解反應和離子結構/ 19
2．8LiF在Na3AlF6熔體中的離解反應和離子結構/ 20
2．9Al2O3在Na3AlF6熔體中的離解反應和離子結構/ 20
參考文獻/ 22
第3章電解質的物理化學性質/ 23
3．1相圖與電解質的初晶溫度/ 23
3．1．1 NaF-AlF3 二元系/ 23
3．1．2 LiF-AlF3 二元系/ 24
3．1．3 KF-AlF3 二元系/ 25
3．1．4 Na3AlF6-Al2O3 二元系/ 26
3．1．5 Na3AlF6-AlF3-Al2O3 三元系/ 27
3．1．6 Na3AlF6-AlF3-CaF2 三元系/ 27
3．1．7 Na3AlF6-Al2O3-MgF2 三元系/ 28
3．1．8 MgF2 對不同分子比冰晶石熔體初晶溫度的影響/ 28
3．1．9 Na3AlF6-CaF2-AlF3-Al2O3 四元系/ 29
3．1．10 在分子比2．5、MgF2 與CaF2 為5%條件下，Al2O3 含量對初晶溫度的影響/ 30
3．1．11 Na3AlF6-AlF3-CaF2-Al2O3-LiF-MgF2 六元系/ 30
3．2LiF 對冰晶石電解質初晶溫度的影響/ 31
3．3KF 對分子比小于3 電解質初晶溫度的影響/ 31
3．4LiF 和KF 同時存在對電解質初晶溫度的影響/ 32
3．5各種氧化物雜質對電解質初晶溫度的影響/ 32
3．6鋁的存在對電解質初晶溫度的影響/ 33
3．7電解質初晶溫度的測量方法/ 33
3．7．1 目測法/ 34
3．7．2 冷卻曲線法/ 34
3．7．3 差熱曲線法/ 34
3．8工業鋁電解質初晶溫度的槽前實時測量/ 35
3．8．1 冷卻曲線法槽前實時測量/ 36
3．8．2 差熱曲線法槽前實時測量/ 36
3．9電解質的酸堿度/ 42
3．9．1 電解質酸堿度的表示方法/ 42
3．9．2 工業電解槽中各種添加劑對電解質酸堿性的影響/ 42
3．9．3 電解質分子比的測量方法/ 47
3．10電導/ 49
3．10．1 冰晶石電解質熔體導電的本質/ 49
3．10．2 NaF-AlF3 二元系熔體的電導/ 50
3．10．3 冰晶石熔體中NaF的離解度與導電離子的遷移數/ 50
3．10．4 溫度對電解質熔體電導率的影響/ 51
3．10．5 CaF2、MgF2、LiF、KF對電解質熔體導電性能的影響/ 51
3．10．6 氧化鋁對冰晶石熔體導電性能的影響/ 54
3．10．7 含炭和溶解金屬粒子的電解質熔體的導電性能/ 54
3．10．8 工業電解槽電解質熔體的導電性能/ 56
3．10．9 工業電解槽電解質熔體電導率的測定/ 57
3．11電解質熔體的密度/ 58
3．11．1 NaF-AlF3 二元系熔體密度/ 58
3．11．2 各種添加劑對冰晶石熔體密度的影響/ 59
3．11．3 氧化鋁濃度和溫度對冰晶石電解質熔體密度的影響/ 59
3．12黏度/ 60
3．12．1 電解質熔體的黏度/ 60
3．12．2 鋁液的黏度/ 61
3．13表面性質/ 61
3．13．1 電解質熔體對炭的濕潤性/ 62
3．13．2 熔融鋁與熔融電解質之間的界面張力/ 65
參考文獻/ 66
第4章鋁電解槽中的電極過程與電極反應/ 68
4．1陰極過程與陰極反應/ 68
4．1．1 鋁電解槽陰極上的一次電解產物/ 68
4．1．2 陰極電解反應/ 69
4．1．3 陰極過電壓/ 70
4．1．4 陰極過電壓的機理/ 71
4．1．5 陰極表面層電解質的成分/ 72
4．1．6 陰極表面的電場強度/ 72
4．1．7 陰極表面導電離子的傳質/ 73
4．1．8 鋁電解的各種工藝條件對陰極過電壓的影響/ 74
4．2陽極過程及陽極反應/ 75
4．2．1 陽極反應/ 75
4．2．2 陽極一次氣體產物/ 75
4．2．3 陽極過電壓/ 77
4．2．4 陽極過電壓的機理/ 78
4．2．5 鋁電解工藝操作對陽極過電壓的影響/ 79
參考文獻/ 79
第5章槽電壓/ 81
5．1槽電壓的組成和性質/ 81
5．2電解質中Al2 O3 的理論分解電壓/ 81
5．3陽極反應過電壓、陽極濃度擴散過電壓和陰極過電壓/ 82
5．4電解質的電壓降/ 82
5．4．1 陽極側部的扇形形狀及扇形電流分布/ 82
5．4．2 工業電解槽電解質電阻RB 的計算/ 82
5．5陰極電壓降/ 84
5．5．1 由陰極炭塊本身的電阻引起的電壓降/ 84
5．5．2 陰極鋼棒的電壓降/ 85
5．5．3 陰極炭塊與陰極鋼棒之間的接觸電壓降/ 85
5．6陽極電壓降/ 86
5．7電解槽熱平衡體系之外的母線電壓降/ 86
5．8槽電壓計算舉例/ 86
5．9鋁電解槽槽電壓、陽極過電壓、陰極過電壓與氧化鋁濃度的關系/ 89
5．10過電壓的實驗室測定/ 91
5．10．1 利用參比電極測量和記錄鋁電解槽的陽極過電壓和陰極過電壓/ 91
5．10．2 利用反電動勢的測量數據測量與計算電解槽的陽極過電壓/ 94
5．11工業電解槽過電壓的測定/ 95
5．12實驗室利用全波脈沖直流電壓電解進行電解槽反電動勢的測定/ 97
參考文獻/ 97
第6章陽極效應/ 98
6．1陽極效應的特征和現象/ 98
6．2陽極效應對電解槽的影響/ 99
6．2．1 陽極效應的正面影響/ 99
6．2．2 陽極效應的負面影響/ 99
6．3陽極效應的機理/ 100
6．4臨界電流密度/ 102
6．5各種因素對臨界電流密度的影響/ 104
6．5．1 臨界電流密度與氧化鋁濃度的關系/ 104
6．5．2 溫度對臨界電流密度的影響/ 105
6．5．3 電極材料對臨界電流密度的影響/ 105
6．5．4 分子比大小和添加劑對臨界電流密度的影響/ 105
6．6工業鋁電解槽的效應電壓/ 106
6．7工業鋁電解槽陽極效應發生的規律、預測與預報/ 106
6．8陽極效應的熄滅/ 111
6．9陽極效應對環境的影響/ 111
參考文獻/ 113
第7章冰晶石-氧化鋁熔鹽電解電化學反應的熱力學/ 115
7．1冰晶石氧化鋁熔鹽電解的能量消耗/ 115
7．2氧化鋁的可逆分解電壓E rev / 116
7．3氧化鋁的活度/ 117
7．4鋁電解實際能量需求/ 117
7．5鋁電解的當量電壓E ΔH 0 / 119
7．6鋁電解槽電壓及其電能分配/ 120
7．7鋁電解槽的熱損失和能量平衡/ 120
7．8鋁電解槽的能量利用率/ 121
參考文獻/ 122
第8章鋁電解的電流效率/ 123
8．1熔鹽電解中的法拉第定律/ 123
8．2鋁的電化學當量/ 123
8．3鋁電解槽電流效率的定義/ 124
8．4鋁電解槽電流效率降低的原因/ 125
8．4．1 電解槽漏電或局部極間短路造成電流損失/ 125
8．4．2 鋁的不完全放電引起電流空耗/ 125
8．4．3 其他離子放電所引起的電流效率損失/ 125
8．4．4 電子導電/ 127
8．4．5 陰極上生成金屬鈉/ 127
8．4．6 陰極鋁的溶解損失/ 128
8．4．7 關于陰極鋁的電化學溶解問題/ 129
8．4．8 陰極鋁溶解損失的本質/ 129
8．4．9 鋁在電解質中的溶解度與鋁損失/ 131
8．4．10 鋁溶解度的測定方法/ 131
8．5鋁溶解損失的機理/ 133
8．6鋁二次反應的機理/ 135
8．7電流效率的數學模型/ 137
8．8工藝參數和操作對電流效率的影響/ 138
8．8．1 溫度對電流效率的影響/ 138
8．8．2 電解質分子比對電流效率的影響/ 139
8．8．3 氧化鋁濃度對電流效率的影響/ 140
8．8．4 各種添加劑對電流效率的影響/ 141
8．8．5 極距對電流效率的影響/ 143
8．8．6 電流密度對電流效率的影響/ 144
8．8．7 非陽極投影面積之外的陰極鋁液面積大小對電流效率的影響/ 145
8．8．8 陽極電流分布對電流效率的影響/ 146
8．8．9 陽極換塊對電流效率的影響/ 147
8．8．10 槽膛形狀與電流效率/ 148
8．8．11 鋁水平對電流效率的影響/ 149
8．8．12 電解質過熱度對電流效率的影響/ 149
8．8．13 電解質黏度與電流效率/ 150
8．8．14 界面張力與電流效率/ 150
8．8．15 電解槽的穩定性與電流效率/ 151
8．9工業鋁電解槽上陰極鋁的溶解損失/ 152
8．10鋁電解槽的極限電流效率/ 153
8．11工業鋁電解槽電流效率的測量與計算/ 153
8．11．1 工業電解槽電流效率的測定/ 153
8．11．2 實驗室電解槽電流效率的測定/ 159
8．11．3 工業電解槽瞬時電流效率的測定/ 161
8．11．4 CO2 氣體分析法測定電流效率的局限性/ 161
參考文獻/ 162
第9章預焙陽極/ 163
9．1預焙陽極的制造流程/ 163
9．2預焙陽極制造所用原料/ 165
9．2．1 石油焦/ 165
9．2．2 煤瀝青/ 170
9．2．3 陽極殘極/ 174
9．3成型/ 175
9．3．1 配料/ 175
9．3．2 瀝青需求量/ 176
9．3．3 Blaine數配料應用實例/ 177
9．3．4 干料的預熱、糊料的混捏和冷卻/ 178
9．3．5 陽極成型/ 179
9．3．6 成型陽極的冷卻/ 180
9．3．7 陽極焙燒/ 181
9．3．8 焙燒對陽極質量的影響/ 183
9．3．9 環式焙燒爐焙燒技術的改進/ 185
9．4預焙陽極在電解槽上的行為/ 190
9．4．1 熱震(熱沖擊)/ 190
9．4．2 陽極消耗/ 192
9．4．3 鋁電解生產對陽極的質量要求/ 197
參考文獻/ 198
第10章鋁電解槽的陰極/ 199
10．1電解槽的陰極結構/ 199
10．2制造電解槽炭陰極內襯的材料/ 199
10．2．1 無煙煤/ 200
10．2．2 冶金焦/ 201
10．2．3 人造石墨/ 202
10．2．4 石油焦/ 202
10．3氮化硅結合的碳化硅絕緣內襯/ 202
10．4陰極炭塊/ 202
10．4．1 陰極炭塊的分類及使用性能/ 202
10．4．2 幾種陰極炭塊的性能比較/ 204
10．4．3 具有開發和應用前景的兩種新型陰極底塊/ 204
10．5搗固糊/ 205
10．5．1 搗固糊的分類及質量指標/ 205
10．5．2 搗固糊在焙燒過程中的膨脹與收縮/ 207
10．5．3 搗固糊收縮率的測定/ 207
10．5．4 降低收縮率的方法/ 208
10．6糊的搗固性能/ 208
10．6．1 糊的搗固性能及其試驗/ 208
10．6．2 施工中搗固糊密度的測定/ 209
10．7電解過程中鈉和電解質熔體在陰極炭塊中的滲透/ 210
10．7．1 試驗研究方法/ 210
10．7．2 鈉在電解質熔體中的滲透速度/ 212
10．7．3 由化學反應所引起的鈉的滲透/ 213
10．7．4 由電化學反應所引起的鈉的滲透/ 213
10．7．5 鈉嵌入化合物在陰極中的存在/ 214
10．7．6 鈉的滲透機理/ 215
10．7．7 電解質熔體在陰極炭塊中的滲透/ 216
10．8碳化鋁在陰極炭塊中的生成機理/ 218
10．9鋁電解過程中陰極上出現的Rapoport 效應/ 220
10．10鋁電解生產對陰極炭塊的質量要求/ 222
10．10．1 底塊和側塊的標準檢測/ 222
10．10．2 用戶(電解工廠)對電解槽底塊和側塊的檢測/ 222
10．10．3 底塊和側塊的非標準檢測/ 222
10．10．4 搗固糊質量/ 223
10．11提高鋁電解槽的陰極壽命/ 223
10．11．1 合理的電解槽設計/ 223
10．11．2 合理的電解溫度/ 228
參考文獻/ 229
第11章電解槽的焙燒、啟動與技術管理/ 230
11．1焙燒的目的/ 230
11．2焙燒方法的選擇/ 230
11．2．1 鋁液焙燒/ 230
11．2．2 炭粒焙燒/ 231
11．2．3 鋁錠、鋁塊和鋁屑焙燒/ 233
11．2．4 火焰焙燒/ 233
11．2．5 焙燒方法的選擇/ 234
11．3鋁電解槽焙燒質量的評價/ 235
11．3．1 升溫速度/ 235
11．3．2 *終焙燒溫度/ 235
11．3．3 陰極底塊中的溫度梯度/ 235
11．3．4 焙燒過程中陰極表面的溫度分布/ 236
11．3．5 陽極電流分布/ 236
11．3．6 陰極電流分布/ 236
11．4鋁電解槽的炭粒焙燒/ 236
11．4．1 炭粒粒度的選擇/ 236
11．4．2 炭粒床厚度和炭粒種類的選擇/ 236
11．4．3 升溫速度的控制/ 237
11．4．4 焙燒過程中電流分布的調節/ 238
11．5電解槽的干法啟動/ 239
11．6電解槽的常規啟動/ 239
11．7過渡期電解槽的工藝特點與操作要點/ 241
11．8鋁電解轉入正常生產以后的工藝操作與技術管理/ 243
11．8．1 溫度/ 243
11．8．2 電解質的組成/ 245
11．8．3 鋁水平/ 248
11．8．4 法國AP電解槽設計參數、工藝技術參數和主要技術經濟指標/ 249
參考文獻/ 251
第12章鋁電解槽電流的強化/ 252
12．1電流強化的可能性/ 252
12．2我國自焙槽強化電流的歷史回顧/ 253
12．3鋁電解槽電流強化的幾個技術問題/ 254
12．3．1 電流強化后的電流效率問題/ 255
12．3．2 陽極和陰極電壓降問題/ 255
12．3．3 電解質電壓降問題/ 255
12．3．4 電流強化后的熱平衡問題/ 256
12．3．5 進一步提高陽極質量的問題/ 257
參考文獻/ 258
第13章氧化鋁及其在電解槽中的行為/ 259
13．1氧化鋁的生產——粉狀氧化鋁和沙狀氧化鋁/ 259
13．2鋁電解對氧化鋁性質的要求/ 259
13．3氧化鋁的性質/ 260
13．4電解槽上部結殼的性質/ 263
13．5泥狀沉降物的性質/ 264
13．6氧化鋁與部分添加劑在冰晶石熔體中溶解的熱力學及離子結構/ 264
13．6．1 氧化鋁的溶解熱/ 264
13．6．2 CaF2 添加劑對α-Al2O3 溶解熱的影響/ 265
13．6．3 LiF添加劑對α-Al2O3 溶解熱的影響/ 266
13．6．4 添加AlF3 對α-Al2O3 溶解熱焓的影響/ 266
13．6．5 有鋁存在時α-Al2O3 的溶解熱焓/ 266
13．6．6 γ-Al2O3 轉變成α-Al2O3 的相變熱/ 266
13．7氧化鋁在冰晶石熔體中的溶解度/ 267
13．8氧化鋁的溶解及其機理——控速步驟/ 268
參考文獻/ 272
第14章鋁電解生產過程的控制/ 273
14．1鋁電解過程的診斷與控制/ 273
14．2鋁電解正常生產過程的控制/ 274
14．2．1 槽電壓的控制/ 274
14．2．2 槽電壓不穩定(擺動)情況的處理/ 275
14．2．3 氧化鋁濃度控制/ 275
14．2．4 氧化鋁下料過程控制對極距的影響/ 277
14．3熄滅陽極效應/ 278
14．4添加氟化鋁/ 279
14．5槽電壓噪聲的控制/ 280
14．6電解槽初晶溫度和過熱度的控制/ 281
參考文獻/ 282
第15章鋁電解槽的溫度場/ 283
15．1傳熱問題概述/ 283
15．1．1 傳熱的3種形式/ 283
15．1．2 傳熱問題的邊界條件及求解方法/ 284
15．2鋁電解槽傳熱過程的物理模型/ 284
15．3鋁電解槽傳熱過程二維穩態數學模型/ 285
15．3．1 電解槽數學模型求解區域的單元劃分/ 285
15．3．2 熱交換過程的控制方程及其離散/ 286
15．3．3 鋁電解槽數學模型的邊界條件/ 291
15．4計算實例/ 291
15．4．1 計算所需數據的選取/ 291
15．4．2 計算結果/ 293
15．5鋁電解槽內結殼與介質換熱系數的計算/ 294
15．5．1 鋁電解槽電解質熔體和鋁液與槽幫結殼之間傳熱的基本原理/ 294
15．5．2 爐幫與電解質熔體和鋁液熔體之間的換熱系數/ 296
15．5．3 熱流管法計算槽幫與電解質熔體之間的換熱系數/ 297
15．5．4 計算實例/ 299
15．6鋁電解過程中槽膛形狀的變化/ 301
15．6．1 鋁電解過程中鋁液水平的變化對槽膛形狀的影響/ 301
15．6．2 選用不同的內襯炭材料對槽膛形狀的影響/ 304
15．7鋁電解槽電壓、電流變化對電解槽熱平衡的影響/ 307
15．7．1 計算原理和計算方法/ 308
15．7．2 計算實例/ 310
參考文獻/ 312
第16章鋁電解槽的電場和磁場/ 314
16．1工業鋁電解槽中的電場/ 314
16．1．1 陽極電流分布/ 314
16．1．2 電解質熔體中的電流分布/ 315
16．1．3 陰極鋁液中的電流分布/ 315
16．2工業鋁電解槽內的磁場/ 316
16．3鋁電解槽母線的設計/ 319
16．4鋁電解槽磁場的測量/ 321
16．4．1 鋁電解槽磁場的熱態測量/ 321
16．4．2 鋁電解槽磁場的冷態測量/ 322
16．4．3 測量結果的誤差分析/ 324
參考文獻/ 325
第17章電解槽陰極鋁液的流動/ 327
17．1國內外有關鋁電解槽流場研究的現狀/ 327
17．2流體力學的研究方法/ 330
17．3湍流問題的數值計算方法/ 331
17．3．1 直接模擬法/ 331
17．3．2 大渦模擬法/ 331
17．3．3 雷諾時均方程法/ 331
17．4鋁電解槽流場控制方程的建立及離散/ 334
17．4．1 連續性方程/ 334
17．4．2 運動方程/ 335
17．4．3 能量方程/ 335
17．4．4 鋁電解槽流場的數學描述/ 336
17．4．5 求解區域的離散化/ 338
17．4．6 離散方程的建立/ 339
17．4．7 離散方程的求解方法/ 341
17．4．8 鋁電解槽流場的計算/ 343
17．4．9 鋁電解槽陰極鋁液的流動形式/ 343
17．5鋁液流速的測定/ 344
17．5．1 鐵棒溶解法測定鋁液流速/ 344
17．5．2 用Alcoa便攜式葉片流量計側鋁液流速/ 345
參考文獻/ 346
第18章電解槽陰極鋁液面的波動/ 348
18．1電解槽陰極鋁液面波動的機理/ 348
18．2陰極鋁液面波動的數值模擬/ 350
18．2．1 線性模型/ 350
18．2．2 非線性模型/ 350
18．3鋁液面波動形式/ 351
18．4陰極鋁液面波動的測定/ 353
18．4．1 陰極鋁液面波動測定技術原理/ 353
18．4．2 陰極鋁液面波動測定技術的軟硬件設計/ 354
18．4．3 陰極鋁液面波動的測定/ 359
18．4．4 陰極鋁液面波動的測定實例/ 359
參考文獻/ 367
第19章鋁電解生產中的氟化鹽消耗與煙氣治理/ 368
19．1鋁電解生產過程中的氟化鹽消耗/ 368
19．1．1 鋁電解質蒸發/ 368
19．1．2 電解質的水解所引起的電解質消耗/ 369
19．1．3 原料中的雜質與電解質的反應引起電解質的消耗/ 371
19．1．4 電解過程中陰極內襯吸收電解質/ 371
19．1．5 電解槽開動時的氟化鹽消耗/ 372
19．1．6 陽極效應期間所引起的電解質消耗/ 372
19．1．7 氟的平衡/ 373
19．2電解槽煙氣的干法凈化/ 374
19．2．1 電解槽煙氣的組成/ 374
19．2．2 電解槽氟排放量的環保標準/ 374
19．2．3 干法凈化的理論基礎/ 375
19．2．4 干法凈化的工藝過程及設備原理/ 377
19．3SO2 的凈化技術/ 378
19．3．1 海水脫硫技術/ 378
19．3．2 堿液吸收法脫硫技術/ 379
19．3．3 煙氣的干法除硫技術/ 379
19．3．4 煙氣的半干半濕法除硫(SO2)技術/ 380
19．3．5 鋁電解槽煙氣脫硫/ 380
19．3．6 鋁電解槽煙氣脫硫的副產物/ 381
參考文獻/ 381
第20章鋁廠固體廢料的物相組成、分離與回收/ 382
20．1陽極炭渣的回收處理和利用/ 382
20．1．1 陽極炭渣的組成/ 382
20．1．2 陽極炭渣中炭的產生與生成機理/ 383
20．1．3 陽極炭渣的處理與回收利用/ 385
20．1．4 真空蒸餾法分離陽極炭渣/ 385
20．2鋁灰渣資源的回收和利用/ 388
20．3電解槽大修固體廢料的處理和回收/ 395
20．3．1 廢陰極炭塊及其物相組成/ 396
20．3．2 耐火材料固體廢料及其物相組成/ 400
20．3．3 爐底內襯耐火材料中的反應/ 402
20．3．4 電解槽廢陰極內襯的回收處理技術/ 411
參考文獻/ 417
第21章鋁電解深度節能——理論與技術/ 419
21．1鋁電解深度節能的技術原理/ 419
21．2槽電壓的選擇/ 420
21．3電解質組成與成分的選擇/ 422
21．4鋁電解槽陰極節電的技術原理與方法/ 423
21．4．1 鋁電解槽炭陰極電阻電壓降的降低/ 424
21．4．2 陰極鋼棒電阻電壓降的降低/ 425
21．4．3 陰極鋼/炭電壓降的降低/ 426
21．5陽極電壓降的降低/ 427
21．6降低鋁液波動實現鋁電解槽有效極距的降低和電流效率的提高/ 430
21．6．1 采用非對稱的母線結構設計，減少相鄰廠房系列電流磁場的影響/ 431
21．6．2 用空載母線的磁場抵消相鄰廠房系列電流的磁場/ 431
21．6．3 改電解系列的平行廠房設計為矩形電解廠房設計/ 433
21．6．4 采用異型陰極結構電解槽減少陰極鋁液面波動/ 435
21．6．5 采用坡面陰極減小陰極鋁液內的水平電流/ 436
21．7槽電壓和極距的選擇/ 438
21．8提高陽極的密度和電導率/ 440
21．9選用較為先進的真空閃蒸瀝青黏結劑/ 441
21．10提高電流效率/ 442
21．11減少熱損失/ 443
21．12減少電解槽側部熱損失/ 444
21．13減少槽底散熱/ 445
21．14減少槽底散熱/ 445
21．15惰性陽極鋁電解槽/ 447
21．16多室鋁電解槽工業化的技術障礙/ 450
參考文獻/ 452
展開全部
現代鋁電解/理論與技術 作者簡介
馮乃祥，東北大學教授、博導，主要從事輕金屬冶金教學與科研工作。在國內外本學科領域發表涉及鋁鎂輕金屬冶金理論與技術研究成果的學術論文近300篇，授權發明專利10余項，著作2部。獲國家教委科技進步獎二等獎1項，國家自然科學獎三等獎1項，省部級獎勵6項，美國TMS獎勵1項，獲中國有色金屬新法煉鎂技術鑒定成果2項。近幾年，承擔國家自然科學基金的面上項目2項、重點項目1項，國家“863”計劃項目1項、重點項目1項，國家支撐計劃項目1項，企業合作項目10余項。 著者所發明的新型陰極結構電解槽和新陽極技術，引領了當代鋁電解陰極和陽極技術的一次重大革命，使得鋁電解生產直流電耗從過去的13000～13300kWh/噸鋁降低到了12300kWh/噸鋁左右，噸鋁節能減排效果顯著：氟化物減排2噸多，二氧化碳減排580多噸，二氧化硫減排0.23噸。在此基礎上建立起了新型陰極結構電解槽熱場、電場、磁場、流場和波動的基礎理論。與此同時，結合我國電解鋁廠電解槽電解質高鋰含量的實際，系統地研究了KF和LiF對電解質物理化學性質和電極過程的影響，填補了了電解質和電解過程基礎理論的空白。新型陰極結構電解槽整體技術達到****水平。著者獲得2010年中國有色金屬工業協會科學技術獎一等獎，2010年度美國TMS科學獎（是我國獲此獎項的第 一人），目前該技術已經在全國80%以上的電解鋁廠得到應用，國內新建的電解鋁廠均采用該技術。在國際上，挪威Elkem碳素公司已經對該技術進行國際代理，目前Hydro德國鋁業公司已經采用該技術進行工業應用。
書友推薦
- >
隨園食單
- >
姑媽的寶刀
- >
唐代進士錄
- >
大紅狗在馬戲團-大紅狗克里弗-助人
- >
煙與鏡
- >
我與地壇
- >
我從未如此眷戀人間
- >
有舍有得是人生
本類暢銷
