現(xiàn)行Hall-Héroult鋁電解槽側(cè)壁廣泛采用Si3N4結(jié)合SiC材料砌筑。由于Si3N4結(jié)合SiC材料熱導(dǎo)率高，電解過(guò)程側(cè)壁表面能形成保護(hù)性的爐幫，因而側(cè)壁使用壽命較長(zhǎng)。但同時(shí)通過(guò)側(cè)壁耗散的熱量巨大，約占整個(gè)電解過(guò)程能耗的35%，因此鋁電解工業(yè)能源效率僅為40-45%。為實(shí)現(xiàn)鋁工業(yè)節(jié)能降耗的目標(biāo)，可在側(cè)壁外砌筑絕熱材料，避免爐幫形成，有望實(shí)現(xiàn)節(jié)能30-40%。電解槽內(nèi)無(wú)爐幫形成，在不改變槽尺寸條件下，電解鋁產(chǎn)能也將增加。此外，如果配合惰性陽(yáng)極煉鋁新技術(shù)使用，還能有效降低鋁工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染。但在無(wú)爐幫保護(hù)情況下，側(cè)壁材料從上到下將分別與強(qiáng)氧化性氣體、強(qiáng)腐蝕性電解質(zhì)及強(qiáng)還原性鋁液直接接觸，Si3N4結(jié)合SiC材料在氣體和電解質(zhì)交界部位將被嚴(yán)重侵蝕，無(wú)法滿足無(wú)爐幫鋁電解槽內(nèi)側(cè)壁的使用要求；因此，開(kāi)發(fā)新型鋁電解槽用側(cè)壁材料對(duì)鋁電解工業(yè)發(fā)展具有重要意義。本文旨在開(kāi)發(fā)新型鋁電解槽用氧化物側(cè)壁材料，以期取代Si3N4結(jié)合SiC材料用于無(wú)爐幫側(cè)壁的氣體和電解質(zhì)部位。首先采用Factsage熱力學(xué)軟件預(yù)測(cè)了典型氧化物高溫下與電解質(zhì)（Na3AlF6-AlF3-K3AlF6）的反應(yīng)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)反應(yīng)... 

【文章來(lái)源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：126 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)鋁電解槽的結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1.2 氮化硅結(jié)合碳化硅制品生產(chǎn)工藝流程ological process for preparation of Si3N4bonded 材料結(jié)構(gòu)及性能材料的物相組成以 SiC 為主，同時(shí)硅和

(a) α-Si3N4bonded (b) β-Si3N4bonded圖 1.3 Si3N4結(jié)合 SiC 材料 SEM 圖片F(xiàn)ig 1.3 SEM image of the Si3N4bonded SiC materials

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3242397