鋁電解生產(chǎn)過程中,鋁液的沖刷和堿金屬的滲透作用是導致電解槽底部陰極炭塊破損的主要原因。尤其是電解質的滲透作用,是影響電解槽壽命的核心問題之一。又因為國產(chǎn)氧化鋁中富含有大量的氧化鉀和氧化鋰,在鋁電解生產(chǎn)過程中,以此類型的氧化鋁作為原料會使電解質中富集大量的鉀鹽和鋰鹽,尤其是鉀鹽,其對電解槽具有很大的破壞作用。因此,本課題基于國外某公司提供的六種不同材質的陰極炭塊,探索了其在常溫下的抗物理磨損性能以及1000℃下在Na3AlF6-Al203-AlF3-KF-LiF體系下抗鈉及電解質滲透的性能。這將對我國工業(yè)鋁電解槽陰極材料的選擇以及提高電解槽壽命具有重要的指導作用。本研究課題針對國外某公司提供的A、B、C、D、E、F六種陰極炭塊的電阻率、孔隙率、灰分和石墨化度等進行了測量。得出A、B型為無煙煤基陰極炭塊,C型為半石墨質炭塊,D、E型為半石墨化炭塊,F型為石墨質炭塊。經(jīng)計算A, B、C、D,E、F六種炭塊石墨化度分別為91%、92%、93%、79%、82%、94%�；诔啬M實驗分別研究了六種陰極炭塊在常溫下的抗磨損性能。得出陰極炭塊的磨損量與實驗時間和漿液流速基本呈正相關,并且可以得出無...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 概述
    1.2 影響鋁電解槽壽命的主要因素
    1.3 鋁電解槽陰極的原材料
        1.3.1 無煙煤
        1.3.2 冶金焦
        1.3.3 人造石墨
        1.3.4 石油焦
    1.4 鋁電解槽的陰極結構
        1.4.1 電解槽陰極分類
        1.4.2 電解陰極炭塊
        1.4.3 工業(yè)電解槽對陰極炭塊性能的要求
    1.5 鋁電解槽陰極炭塊的破損形式及其原因
    1.6 鋁電解陰極的破損機理
        1.6.1 物理磨損
        1.6.2 鈉與電解質在陰極中的滲透機理
    1.7 課題意義及研究內容
第2章 陰極炭塊的理化性質
    2.1 電阻率的測量
        2.1.1 樣品的制備
        2.1.2 測量設備
        2.1.3 測量原理及步驟
        2.1.4 結果與討論
    2.2 孔隙率的測量
        2.2.1 樣品的制備
        2.2.2 實驗設備
        2.2.3 測量原理
        2.2.4 結果與討論
    2.3 灰分的測量
        2.3.1 樣品的制備
        2.3.2 實驗設備
        2.3.3 測量步驟
        2.3.4 灰分的計算
        2.3.5 結果與討論
    2.4 石墨化度的測量
        2.4.1 樣品的制備
        2.4.2 測量方法及數(shù)據(jù)處理
        2.4.3 結果與討論
    2.5 本章小結
第3章 陰極炭塊抗物理磨損研究
    3.1 實驗方法及裝置
    3.2 試樣的制備及漿液的配制
        3.2.1 試樣的制備
        3.2.2 漿液的配制
    3.3 實驗步驟及注意事項
        3.3.1 樣品的預處理
        3.3.2 磨損量的測量
        3.3.3 實驗步驟及注意事項
    3.4 多鎢酸鈉的回收
    3.5 結果與討論
        3.5.1 時間對磨損量的影響
        3.5.2 速率對磨損率的影響
        3.5.3 不同炭塊磨損特點
        3.5.4 實驗前后氧化鋁顆粒的變化
    3.8 本章小結
第4章 鋁電解過程中KF與LiF對滲透深度的影響
    4.1 實驗藥品及樣品制備
    4.2 實驗裝置及方法
        4.2.1 實驗裝置
        4.2.2 實驗方法及檢測方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 堿金屬對陰極的滲透深度
        4.3.2 電解質滲透
        4.3.3 灰分中堿金屬的含量
    4.4 本章小結
第5章 結論
參考文獻
致謝



本文編號：3777715