电解铝应用
2017-06-06 17:49:51
电解铝应用十分广泛。由于世界上所有的铝都是由电解法而来的,所以在工业上运用十分广泛。世界上所有的铝都是用电解法生产出来的。铝电解工业生产采用霍尔-埃鲁冰晶石-氧化铝融盐电解法,即以冰晶石为主的氟化盐作为熔剂,氧化铝为熔质组成多相电解质体系。其中Na2AlF6-Al2O3二元系和Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系是工业电解质的基础。电解铝工业对环境影响较大,属于高耗能,高污染行业。电解铝生产中排出的废气主要是CO2,以及以HF气体为主的气-固氟化物等。CO2是一种温室气体,是造成全球气候变暖的主要原因。而氟化物中的CF4和C2F6其温室作用效果是二氧化碳的6500-10000倍,并且会对臭氧层造成不同程度的影响。HF则是一种剧毒气体,通过皮肤或呼吸道进入人体,仅需1.5g便可以致死。中国电解铝行业从2002年开始,电解铝产量开始过剩,受下游行业需求下降影响,中国2008年电解铝过剩预计达到50万吨。电解铝需求增速放缓,受经济危机影响,来自房地产和汽车行业的需求增速大幅下滑,而来自于电力设备行业的需求仍保持快速增长,包装行业对电解铝的需求量保持稳定,2008年电解铝需求增速在10%左右。除了上述所说的一些在工业上面的应用之外,还有许多在电解槽的技术等发面的发展和进步。
电解铜应用
2017-06-06 17:49:55
电解铜应用:以铜为基体的合金称为铜合金,铜加入合金元素后,可改变其某些机械性能,同时又能保持纯铜的某些优良特性,常用的铜合金有黄铜、青铜、白铜三类,它在电子、电器、造船、建筑、汽车工业、国防工业及各种冷凝器、换热器等方面有特定的用途,尤其是在制造核废料容器、大型集成电路、记忆合金等方面。 铜在电力工业中的应用 :电力输送 线电缆、汇流排、变压器、开关、接插元件和连接器等;电机制造 定子、转子和轴头、中空导线等;通讯电缆及住宅电气线路需使用大量的铜导线。 铜在电子工业中的应用:电真空器件 高频和超高频发射管、渡导管、磁控管等,它们需要高纯度无氧铜和弥散强化无氧铜;印刷电路,铜印刷电路需要大量的铜箔和铜基钎焊材料;集成电路,以铜代替硅芯片中的铝作互连线和引线框架,可以获得 30 %的效能增益。 铜在能源及石化工业中的应用:能源工业,火力发电厂的主拎凝器管板和冷凝管均使用黄铜、青铜或白铜制造。每万千瓦装机容量需要 5t 冷凝管。太阳能加热器也常使用铜管制造;石化工业,铜和许多铜合金,大量用于制造接触腐蚀性介质的各种容器、管道系统、过滤器、泵和阀门、各种蒸发器、热交换器和冷凝器等;海洋工业,由于铜不但耐海水腐蚀,而且溶入水中的铜离子有杀菌作用,可以防止海洋生物污损,因此,铜及其铜合金是海洋工业中十分重要的材料,业已在海水淡化工厂、海洋采油采气平台以及其他海岸和海底设施中广泛应用。例如,海水淡化过程中使用的管路系统、泵和阀门以及采油采气平台上使用的设备,包括飞溅区和水下用的螺栓、抗生物污损包套、泵阀和管路系统等。 电解铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。更多关于电解铜应用的资讯,请登录上海有色网查询。
电解锰的应用领域
2018-01-08 11:09:46
锰及锰合金是钢铁工业、铝合金工业、磁性材料工业、化学工业等不行短少的重要质料之一。锰是锻炼工业中不行短少的添加剂,电解锰加工成粉状后是出产四氧化三锰的主要质料,电子工业广泛运用的磁性材料原件就是用四氧化三锰出产的,电子工业、冶金工业和航空航天工业都需求电解金属锰。跟着科学技术的不断发展和出产力水平的不断提高,电解金属锰因为它的高纯度、低杂质特色,现已成功而广泛地运用于钢铁锻炼、有色冶金、电子技术、化学工业、环境保护、食品卫生、电焊条业、航天工业等各个领域。
详解无铬电解抛光的原理及选择应用
2019-03-04 11:11:26
与化学抛光比较,电解抛光则更胜一筹,电解抛光具有以下的长处:
1、设备简略,工艺参数易于调控,可替代机械抛光,或在某些特殊要求情况下持续机械抛光后再进行化学抛光或电解抛光,其表面亮光度更高,且相对于机械抛光更易选用自动化规划出产;
2、对型材结构和尺度规模要求较宽,可处理用作精密件的表面要求较高的工业材,外尺度较大或极小以及形状杂乱机械抛光无法处理的型材;
3、通过电解抛光后的铝型材表面更明晰、洁净,无残留的机械抛光粉尘,具有愈加好的抗腐蚀性;
4、电解抛光的表面镜面反射率更高,金属感会更好。
电解抛光又称为电化学抛光,是以铝材作为阳极浸入到制造好的电解质溶液中,以耐腐蚀并且细小凸出部分并且功能杰出的材料(如不锈钢)作为阴极,依据电解尖端放电原理,通电后的铝型材表面细小杰出部位优先溶解,与此一起溶解产品与表面的电解液构成高电阻的粘稠性液膜层,细小凸出部位的液膜层较薄,其电阻较小,然后坚持优先溶解,一起凹洼部位的液膜层较厚,电阻增大,其溶解速度相对缓慢,通过短时间电解处理后,杰出部位被溶解整平直至凹洼部位的方位,使铝材表面粗糙度下降到达滑润亮光的进程。
无铬电解抛光的挑选及运用
1、典型的电解抛光工艺
电解抛光能使铝材表面的亮光作用呈现出高镜面反射功能,适用于工业及科技领域有特殊亮光表面质量要求的铝材。典型的电解抛光工艺包含酸性电解抛光和碱性电解抛光,主要有如下几类:
①碳酸钠-磷酸三钠碱性电解抛光工艺(Brytal工艺),这一工艺特别合适于抛光高纯铝,常用于已作机械抛光处理仍需进一步进步亮度的铝制品,长处是运用的电流密度低,抛光液对铝基材溶解速度小,缺点是溶液耗费较快,对杂质比较灵敏。
②磷酸-铬酸-硫酸酸性电解抛光法(Battle法),硫酸能有用下降抛光操作电流密度、电压,并在必定规模内容许在较高温度下进行电解抛光,一起还能按捺点蚀的发作,铬酸进步铝材抛光表面镜面反射率。
③电解抛光工艺,以为主要成分电解液,这一工艺比较合适高纯铝材,其反射率可到达85%。
④硫酸-铬酸电解抛光工艺(Aluflex法),其槽液操控相对比较简略,在此抛光液中铝的溶解速度在初期的2min适当快,约为25μm左右。且当槽液中铝离子含量太高时,会呈现亮光度缺乏或表面有附着物等缺点。
2、无铬电解抛光工艺
因为传统的铝及铝合金电解抛光溶液中含有毒性很大的铬酸,严峻污染环境,废水难以处理,不利于清洁出产的正常施行。为此,选用一种对环境无损害的新式抛光工艺来替代原有的典型电解抛光工艺势在必行。
总结长辈们在无铬电解抛光上所做的工艺研讨,此类抛光液大都以磷酸为主,用醇类物质替代作为缓蚀剂的铬酸,使用醇分子间可构成氢键然后发生的缔合作用这一特殊性质来完成平坦作用。依据电解抛光理论,有缔合特性的醇类电解抛光液,在被抛光铝材表面构成黏膜层,使其洼陷方位处于安稳的钝化状况,而凸突处则以更快的速度溶解,取得滑润亮光的表面。添加醇类分子的羟基数目是有利于抛光的,选用含有更多羟基的可溶性多元醇聚合物作用愈加显着。
无铬电解抛光工艺具有无黄烟、无流痕、安稳性高、高亮度、高效率的巨大优势。
高温高压无氰解吸电解工艺的应用及改进
2019-03-05 10:21:23
辽宁五龙金矿是较早选用高温高压无解吸电解工艺的矿山之一。1997年年底,五龙金矿经屡次调查证明后,决议用高温高压无解吸电解工艺取替其时用的常温常压解吸电解工艺。高温高压无解吸电解工艺1998年1月投产,同年7月通过检验。通过几年作业,对该工艺有了深层次的了解,并对其进行了相应的技术改造,使得这一工艺技术愈加习惯现场出产需求,给五龙金矿带来了更大的经济效益。
一、选矿工艺现状
五龙金矿本区选矿厂有二个出产系列。一个系列是原矿磨矿化浸出(650t/d),另一个系列是四道沟分矿浮选金精矿化浸出(30t/d)。两系列浸出后一同进行炭吸附、解吸电解。出产工艺流程见图1。 解吸电解作业除处理以上二个浸出吸附系列载金炭外,还处理尾矿收回车间(800t/d)的载金炭。载金炭性质较杂乱,这样就要求解吸电解作业具有较好的习惯性。
二、解吸电解作业存在的问题
高温高压无解吸电解工艺( 以下简称新工艺)对进步选矿技术目标,下降选矿本钱作用显着,但因为五龙金矿选矿现场出产的多样性,其也有必定的局限性,在出产使用中存在下面几个首要问题。
(一)粉炭量大
解吸电解结束后,因为卸压太快或俄然卸压,发作了“崩爆米花”的现象,致使活性炭的棱角与管壁冲击力增大,发作粉炭。一同选用水喷射器进行水力运送活性炭,使得炭在高压水发作高流速的作用下,激烈地与管道、弯头发作磕碰,形成活性炭每解吸一批丢失达0. 8%,比常温常压解吸电解工艺每批炭丢失0.2%高出3倍。
(二)粉炭含金档次高
在粉炭量大的一同,粉炭金档次也高。1998年,粉炭金档次为2.25%;1999年年头,粉炭金档次为1.06%。而同期载金炭均匀档次为2070g/t,筛上贫炭档次均匀为187g/t。可见,收回粉炭均匀档次为1.655%,约是载金炭档次的8倍,是贫炭档次的88倍。粉炭档次之所以这么高,首要原因是解吸液中混入了少数的金泥所形成的。
几乎在每次搜集金泥的进程中,均发现电解槽(卧式)的压力罩内(底部)积存或多或少的金泥,而且电解槽前端的半月形缓冲槽中(即电解液储池),也积存有部分金泥(见图2)。新工艺开端作业时,随同解吸液升温升压,只解吸不电解,但解吸液一直流过电解槽,只有当温度到达150℃,压力到达0.5MPa才开端电解作业,此刻解吸电解一同进行。比较之下,原常温常压解吸电解工艺在升温进程中,解吸液进行外循环,不流经电解槽,当温度到达100℃,解吸液转入内循环体系,这时解吸液流经电解槽。新工艺作业时,跟着体系温度、压力的逐步升高,流量越来越大,则液体在电解槽内通过期的活动性也增强。在这种情况下,流经电解槽的解吸液冲击槽内阴极板上金泥,使金泥随解吸液外溢。别的,炭纤维阴极板捕收金进程是一个边捕收边掉落的进程,新掉落的金泥适当细微,流量的不均匀性导致电解槽内解吸液活动紊乱,将刚掉落的金泥一同带入整个体系内循环。 解吸液里混入了部分金泥,必然形成金泥滞留在解吸柱的炭床内,当解吸电解作业结束,金泥自然地与炭粉一同成为筛下产品被收回。这是导致粉炭金档次均匀高达1.655%的首要原因。解吸电解作业设备联络简图见图3。 (三)贫炭档次、电解目标不抱负
自从1998年7月新工艺检验今后,贫炭档次未到达预期的80g/t以下,实践的档次均匀为259g/t,电解目标也不甚抱负(见表1)。时刻载金炭档次/(g·t-1)贫炭档次/(g·t-1)贫液档次/(g·m-3)解吸率/%电解率/%1998-07~12
1999
2000-01~92032
2375
2237172
274
3328.15
16.47
26.1991.74
88.45
85.1799.86
99.90
99.85
贫炭档次高,首要受解吸液流量影响。新工艺解吸柱规格为750mm×4500mm,长径比等于6。为保证解吸作用,原则上要求解吸液流量大,最好超越5m3/h,但新工艺操控流量在4.2m3/h左右。解吸液流量低,没到达必定床体积要求,使得解吸液在解吸柱里呈滞流状况,使柱的横断面的流速散布不均匀,所以解吸率较低。贫炭档次高,从对解吸柱中炭分段采样,化验炭金档次的不均匀性说明晰这个问题。
电解率不高,首要是所用电解工艺电解槽规格为157mm×52mm×52mm,加之在解吸进程中,解吸液经电解槽形成流态紊乱,电解时刻及电解极间反应时刻不充分,导致贫液档次高,电解率目标欠好。
三、改进办法
针对存在的问题,经反复研究分析,于2000年9月末,对高温高压解吸电解工艺进行技术改造,以处理解吸电解工艺存在的问题。
(一)改动炭运送办法
改造后的炭运送选用无损主动办法运送。设备为贮运器,该设备归于压力容器,炭在压力作用下主动流入解吸柱内。这种办法在炭运送进程中发作粉炭少,形成炭丢失也较少,比较射流器运送炭,有显着的优越性。改造后选矿厂两个月共收回粉炭干量175kg,较本来每月300kg削减一半。但因为现场矿浆中杂质量较高,使得载金炭中夹杂着很多木屑和导爆管(注:坑口供矿中夹藏)碎片,致使炭的正常水力运送很困难,加之贮运器规格与解吸柱不匹配,暂停用贮运器。待载金炭除杂到达要求后再进行体系作业调试。
(二)改动电解槽结构改进电解环境
1、原电解槽结构
(1)电解槽为卧式结构,体形细长,容量小,仅有0.43m3有用容积(见图2)。
(2)调试装置期间,为进步电解率,增设了6个阴极板,使阴极板总数上升到15个(阳极为16个)形成极间隔由70mm缩小到41mm。
(3)为操控液位,电解槽前端设有缓冲液池电解液储池,这是导致电解槽体积小的原因。
(4)阴极选用炭纤维材料,尽管材料具有杰出的导电性,化学稳定性,金泥不必酸洗,但受解吸液冲击影响大。
电解槽这种结构,影响了解吸电解作业。因为新工艺是一个闭路循环进程,各点与各段时刻要求参数又是不同的,解吸进程要求解吸液流量大,最好大于6m3/h,而当解吸液流量大,流经细长的电解槽时,流速增大,加上极板的阻止,使得解吸液活动状况变得紊乱无序,在高压的状况下,翻花冒槽,一同液体对极板的冲击力又将极板上的金泥一同带进整个循环体系,既影响电解目标,又恶性循环,将部分金泥带入炭床中形成金属丢失。
2、改后电解槽结构
(1)改后电解槽为立式结构,简略宽阔,有用容积为0.96m3,是卧式电解槽容积的2倍以上;
(2)阴极板9片,阳极板10片,极间隔70mm;
(3)阴极使用钢毛材料。
改造后电解槽因为容积增大,极板间隔离增大,增大极板自身表面积,习惯了解吸液活动多变性特色。技改后体系要求解吸液流量在8m3/h左右,而技改前要求流量仅在4m3/h左右,使解吸液流量到达解吸作业所要求体积,进步了解吸作用。进行电解作业时,因极板触摸面积大,化学反应加速,流量大,缩短了电解时刻,进步了电解功率,电解率到达99.9%以上。
改造后工艺存的缺乏是选用钢毛作阴极,会使钢毛混入金泥,形成金泥档次下降,需用很多对金泥进行处理,在处理进程中,金泥丢失较难操控,一同也给冶炼作业带来必定困难。
3、改造作用
技改后解吸电解体系管路简练,操作简略,体系升温快,尤为重要的是电解槽的改进利于体系内解吸液流量的多变性,加之流经解吸柱的解吸液由单向改为多向循环,很好地促进了炭的解吸和电解作业,使贫炭档次保持在100g/t左右,解吸率较本来进步了6.66个百分点,电解率进步了0.1个百分点。技术改造后解吸电解技术目标见表2。
表2 技改后技术目标年份载金炭档次(/g·t-1)贫炭档次(/g·t-1)贫液档次(/ g·m-3)解吸率/%电解率/%2001
2002
2003
20042378
2774
2073
1609134
123
94
823.24
4.29
9.12
5.5394.36
95.44
95.48
94.8799.98
99.98
99.96
99.97
四、结语
(一)针对高温高压无解吸电解工艺在使用进程中存在的问题,对其进行了部分改造,改造后的工艺流程和设备愈加合理,使出产技术目标有很大改进。贫炭档次由259g/t下降到108g/t,解吸率由88.45%上升到95.11%,电解率由99.87%上升到99.97%,改造作用很好。
(二)炭运送办法的使用要求配套除杂作业的执行,使贮运器发挥其无损主动办法运送炭,削减粉炭发作。改动电解槽及配套设备,习惯体系解吸液流量的多变性,简化了体系循环,进步了全体工艺功率。
(三)技术改造后,尽管电解阴极材料使用钢毛,增加了金泥酸洗及冶炼困难,可是下降了贫炭档次,削减了进程中的炭丢失及粉炭量,其归纳经济效益是明显的。
自动熄灭阳极效应在铝电解生产中的应用
2018-12-27 15:30:42
摘 要:介绍了我公司铝电解自动控制系统中自动熄灭阳极效应功能的应用情况(成功率达92%),阐述了影响自动熄灭成功率的几个因素以及何种自动熄灭效应的参数组合对电解生产最有利。 关键词:铝电解,自动控制,自动熄灭阳极效应,成功率 作 者:陆义龙 韩丹群 饶晓凤一、引言: 国外许多电解铝厂都实现了阳极效应的自动熄灭,80年代来,其自动熄灭的成功率就已近100%[1]。国内电解铝厂贵铝,其自动控制系统中设有自动熄灭程序(软件包),但由于没有解决熄灭过程中电解质容易溢出和自动熄灭成功率低的问题,最后不得不采用传统的手工木棒熄灭方法。而其它大部分铝厂的铝电解自动控制系统中几乎没有该功能。所以长期以来,国内自动熄灭阳极效应鲜有更新的深度和成功的例子。 汉江丹江口铝业有限公司第三电解铝厂114.5KA系列预焙槽系列自动控制系统中配有阳极自动熄灭程序。1999年8月我们开始试验应用时,情况与贵铝相类似,即电解质容易溢出槽外,且由于参数匹配不合理,其自动熄灭成功率仅有10-20%,在经历了几次重大的工艺技术调整后,两水平总高降低,即实行低铝水平操作,电解质水平稳定在19-21cm,自动熄灭过程中不再有电解质溢流现象发生。分子比和槽温分别控制在2.1-2.3,950-960℃,槽况较为稳定。同时通过大量试验对程序中的相关参数优化组合,现自动熄灭成功率已稳步上升到95%。二、自动熄来阳极效应原理及步骤: 当电解质中AL2O3%降至1.0%以下,电解质性质发生重大变化,其对碳素阳极的湿润性变差,阳极效应发生。自动熄灭程序首先对电解槽进行快速加料,然后等待氧化铝溶解,改善电解质对碳素阳极的湿润性,接着下压阳极,靠增加的静压力将气泡起走,熄灭效应。其步骤为: ①自动控制系统检测 效应,并启动自动熄灭效应程序; ②对电解槽进行快速加料; ③等待氧化铝的溶解; ④下压阳极(分1-3个下压处理循环,每个,循环有1-2步下压,每步下压时间1-20秒)若未熄灭,则报警提示进行人工熄灭。 ⑤效应后的电压调整,(熄灭之后电压一般在3.9-4.0,需提升至值4.26左右)三、影响熄灭成功率的几个因素: 1、快速料的加料量。由于大部分效应都是缺料效应,所以效应后快速加料量就显得非常重要,不下料或下料不够都会造成效应 。我厂铝电解自动控制系统缺省值为两个下料点共计12次加料,每次加料量为1.5kg,共计1.5×2×12=36kg。平果铝业公司的有关实验表明其效应后的加料量为28.8kg时仍然不影响其效应的熄灭[3]。我们进行了相关试验,发现在快速加料次数在12、1、0、9、8次时都可以顺利熄灭只不过在8、7次时熄灭经历了两次循环,两次下压阳极,表明是自动熄灭难度在增加,在定为6次时熄灭的成功率降低为50%,这说明6×2×1.5=18kg是我们自动熄灭阳极的最低极限快速加料量。现在,我们将该值定为8次下料,共计8×2×1.5=24kg。 2、效应快速加料后到开始下压阳极之间的等待时间。这段等待时间主要用于等待快速加料所下的AL2O3的溶解。如果快速加料所下的氧化铝未被充分溶解,则电解质的与炭素阳极之间的湿润性不会被改善到足够的程度,自动熄灭难以成功。在理想的情况下,电解槽不产生沉淀的最大供料速度不宜超过3g/( kg电解质)[4],我厂114.5KA效槽电解容量按5t计算,快速加料8次完成的时间为1分钟,则其供料速度为2×8×1.5/1×5=4.8g(电解质),这说明该快速加料速度易造成沉,况且由于市场原因,我厂大部分使用国产中间状氧化铝,其溶解性差,所以必须有一段等待时间让其溶解。我们选择了10、20、40、50、60、90等几档做试验,发现等待时间为10-40秒时,熄灭成功率只有50%,而50秒为75%,60秒为85%90秒为92%,而再延长,成功率也未增长,现在我们将此参数定为90秒。 3、下压阳极的幅度与速度。下压阳极的幅度越大,所产生的静压力就越大,自动熄灭的成功率就越高。但该幅度并不是越大越好,太大容易将电解质压流,阳极也容易坐在侧部伸腿上,粘上沉淀,最后形成边部长牙,所以要寻求合理的下压阳极的幅度。最后我们选择了第一步下压11秒,第二步下压6秒,比缺省值少5秒,较好地满足了自动熄灭的要求。阳极下压的速度取决于运转的电机及传动机构,非计算机参数可修改的。我厂有100台电解槽,其中装配老式电机及动机构的16台,下压速度为每分钟2cm,发现相同情况下其熄灭成功率比新电机(下压速度为每分钟3cm)低30%,且通常要历经两次循环之后才能熄灭,这说明阳极下压的速度越快,其熄灭的成功率越高。阳极下压速度慢的槽子,我们将其下压幅度调整为第一步15秒,第二步11秒后,其熄灭成功率几乎与新电机槽相同。 4、槽况:槽况也是影响成功率的主要因素。低温及波动槽难熄,因为其电解质粘度大,流动性差,溶解AL2O3能力较低。另外高温槽(>980℃),通常其电解质不清洁,其电解质浓度太小,流动性强,AL2O3来不及溶解便形成炉底沉,因而其溶解AL2O3能力较低,所以这两类槽熄灭的成功率都很低。而槽温在950-960℃,分子比在2.1-2.3的电解槽,其槽况良好,熄灭的成功率几乎达100%。因而槽况越好越稳定,效应自动熄灭成功率也越高。四、关于效应量的讨论 从节约能量,减少效应对电解槽的不利影响角度出发,我们应该将效应时间缩短得越短越好,但实际上由于槽内总有相当部分碳渣需要通过效应来清理,且炉内局部沉淀等待效应时高温溶化,某些形炉膛也需要通过铲应来规整,所以保证适当的效应持续时间是必须的,现在我们将自动熄灭效应的时间平均控制在4分30秒左右,比可能达到的最短时间3分40秒延长了50秒,满足了生产需要,同时比手动槽熄灭法的平均时间5分20秒降低了50秒。所以我们认为要引入效应的持续时间。目前对于槽况的槽子,我们控制其效应时间在4分钟以内,对于槽况稍差的槽子,我们控制其效庆时间在5分钟以内。同时我们认为自动熄灭效庆时最好能第一个循环里的第一步就熄回去,因为循环次数越多,步骤越多,越可能在阳极降和升的过程中破坏极上的覆盖料的整体性,造成阳极不必要的额外氧化。
五、结论:
1、通过改进工艺技术条件,是可以实现用自动熄灭阳极效应程序(软件包)来熄灭阳极效应的。
2、应该根据实际情况选择合理的参数组合,使自动熄灭有既保证了阳极效应的质量,达到了节能降耗的目的。
3、自动熄灭阳极效庆由于采用下压阳极方式,因此不会像手工木棒法那样会剧烈搅动槽内熔体,因而铝的二次氧化损失较小,同时对电解槽的平稳生产要有利。
4、通过运行自动熄灭阳极效软件包,提高了铝电争自动控制水平,减轻了工人劳动强度,节省电能113×35×50/3600=55wh/5效应,年节能0.33×100×365×55=66万KWH,吨铝降低电解22kwh/tAl同时也降低了木棒消耗为0.33×0.92×100=30根/块,每年为12045根。
电解锰在无磁模具钢的应用
2018-12-10 09:44:08
3月25日消息:7Mn15Cr2Al3V2WMo钢是一种高Mo-V系无磁钢。该钢在各种状态下都能保持稳定的奥氏体,具有非常低的磁导系数,高的硬度、强度,较好的耐磨性。由于高锰钢的冷作硬化现象,切削加工比较困难。采用高温退火工艺,可以改变碳化物的颗粒尺寸、形状与分布状态,从而明显地改善钢的切削性能。采用气体软氧化工艺,进一步提高钢的表面硬度,增加耐磨性,显著提高零件的使用寿命。该钢适于制造无磁模具、无磁轴承及其她要求在强磁场中不产生磁感应的结构零件。此外,由于此钢还具有高的高温强度和硬度,也可以用来制造在700℃~800℃以下使用的热作模具。特性: 在各种状态下都能保持稳定的奥氏体,且有非常低的磁导率,高的强度、硬度、耐磨性,但切削加工性差. 国内开发的无磁模具钢有18Mn12Cr18NiN(代号A18)、8Mn15Cr18(代号WCG)、50Wn18Cr4WN(简称50Mn)等。其中50Mn具有低磁导率(H≤1.1H/m),较高强度和良好的加工性能,经1020-1070℃(水冷)固溶处理后,硬度HRC30左右。 随着全球经济产业结构调整,制造业等传统工业由于欧美市场的日趋饱和,劳动成本逐年跳高,利润减少,重心向发展中国家转移。我国劳动力资源丰富、便宜,所以,中国的模具潜在市场很大,决定了中国必然将发展成为模具制造大国,在世界模具产值中,比例显著提高,模具钢的用量也在显著增加 (miki)
电解
2019-03-07 10:03:00
金属导线的导电是靠自由电子的活动来完结的,叫做电子导电。别的一些物质(如水溶液、熔融盐等)的导电,不是靠自由电子的活动,而是靠离子的移动,叫做离子导电。而这种导电体叫离子导体。电流经过离子导电时发作化学反应的进程叫做电解。电解时所运用的离子导体叫做电解质。为了使外电源经过电解质,常将导线接上两个导电的物质(如金属板、碳棒或)插到电解质中,这样的导电物质称为电极,其间一个称阴极,另一个称阳极。通电时,电解质中的金属阳离子移向阴极,得到电子而发作还原作用,成为金属在阴极上堆积出来。在阳极上,则发作相反的改变,即失掉电子而发作氧化作用。所以电解进程实质上就是将电解转化为化学能的进程。电解有3种,即水溶液电解、熔盐电解和齐电解,在冶金工业中,重有色金属的电解进程多使用水溶液电解,而熔盐电解多用于轻金属,齐电解多用于稀有金属。
铝电解自动控制系统中电解温度及分子比控制模式的应用
2018-12-27 16:16:12
摘 要:阐述了实际生产中铝电解温度及分子比之间的高度相关性关系,并根据这种相关性建立了稳定的氟化铝添加控制表,利用我公司铝电解自动控制系统中的相关模型实现铝电解温度及分子比的有效控制,取得了良好的技术经济指标。关键词:铝电解,自动控制,铝电解温度,分子比,控制模式 现代铝电解工业的工艺制度正由"四低一高"(低氧化铝浓度,低温,低分子比,低效应系数,高槽电压)朝着更高的方向发展,即在"四低"的基础上实现低槽电压和低铝水平生产,已经取得了相当的成效,这一过程中铝电解槽的温度和分子比的日常控制显得十分重要。 一、控制思想: 众所周知,工业电解质随着分子比的降低,电解质的熔点和电解温度相应降低,生产实践证明 电解温度与分子比之间有高度的相关性。在其它条件基本不变的情况下,我们通过分析大量数据得到槽温和分子比之间的相关系数为0.89,由于这种高度相关性,使我们可能通过用添加氟化铝的方法控制电解温度和分子比。由此进行了一元回归计算,得出我公司114.5KA系列槽温与分子比之间的关系式为: T=65CR+812 经验证,全系列90%以上槽子的温度和分子比与此式吻合得很好。当然,槽温还主要和槽电压VS(设定电压)有关,且槽电压VS和分子比CR之间有对应的关系式,我公司的铝电解自动控制系统的槽温及分子比控制模式是建立在槽压VS基本不变,效应系数和波动系数控制良好的基础上的,即通过控制氟化铝的添加量来控制分子比,从而达到控制电解温度的目的。 二、温度及分子比控制模式 2.1控制表的建立:根据工艺控制目标和槽温与分子比之间的关系式、氟化铝料箱及定容下料器的容量,制定如下氟化铝添加量控制表:温度(℃) 分子比 基础加料量(次) 额外添加量(次)
980分子比或槽压过高,或者铝水平过低 950-960 >=2.3 20 0 2.30 20 5 950-960 2.1-2.3 0 0 2.31 20 10 960-980
2.372040
2.382045
2.392050
2.402055
2.4120;60
2.422065
2.432070
2.442075
2.452080
2.452080根据此表我们可以确定氟化铝的基础加料量和额外添加量,从而达到通过控制氟化铝的加料量来控制分子比及槽温的目的。这要求每天测量一次槽温,每周分析1-2次分子比。由上表可见,我们的工艺控制目标是:温度950℃-960℃,分子比2.1-2.3。如果分子比分析频度达不到的此要求,我们也可以直接根据温度反算分子比,因为二者具有高度的相关性,通过分子比决定ALF3添加与通过温度测量法结果来决定ALF3的添加量等效的[3]。
2.2实施步骤: 1)由电解车间和中心化验室分别向计算机中心提供当日每台槽的槽温和分子比,计算机中心值班人员将其在上位机上输入(当然也可以由车间一线人员在车间X终端上输入)。2)车间技术人员(在X终端上)或工艺工程师(在上位机上)根据氟化铝添加量控制表确定当日的氟化铝的基础加料量和额外添加量。如下表所示:槽号N-add N-bas R-0 R-1 R-2 R-3 T-0 T-1 T-2 T-3 ALF3-1 ALF3-2 ALF3-3101 0 0 2.18 2.42 956 962 970 971 20 50 8510 10 20 2.31 2.15 957 962 956 953 20表中:N-add,N-bas分别代表今天氟化铝的额外添加次数和基础添加次数。R-0,R-1,R-2,R-3分别代表今天,昨天,前天和大前天的分子比。T-0,T-1,T-2,T-3分别代表今天,昨天,前天和大前天的槽温。ALF3-1,ALF3-2,ALF3-3分别代表昨天,前天和大前天的氟化铝的加料次数。 上表为控制系统中氟化铝添加的显示表,它将最近四天的槽温,分子比,和氟化铝的加料次数同时列出,是为了让修改者能清楚地看到这几天的槽温,分子比和氟化铝的变化规律以及控制效果。从上表可见,101号槽经过3天共计155次加料之后,分子比由2.42降低为2.18,温度由917℃降低为956℃,达到了我们的控制目标,暂不需要再添加氟化铝,那么当日其氟化铝的基础加料次数和额外加料次数均为0。而102号槽温度和分子比分别由从大前天的953℃和2.15上升为今天的967℃和2.31,已经偏离了控制目标区域,应该依照控制表予以纠正,所以其当日氟化铝的基础加料次数和额外加料次分别为20和10次。从上表还可见101和102号槽所在的区昨天和前天没有取样进行分子比分析,这种情况下可根据公式T=65CR+812反算分子比。如果槽温与前一天相差很大,要具体情况具体对待,如果是测温前不久发生过效应,当日氟化铝的基础加料量和额外添加量庆与前一天相同,待第二天测温后再调整;如果原因是两水平失调,那么应及时调整两水平至正常。3)定时和不定时地向槽上部氟化盐料箱加料。定时加料:专用小车每4天对所有槽上部氟化盐料箱加料;不定时加料:对氟化盐消耗比较快的特殊槽,依据其容量和消耗速度,在剩余量为10%之前补满。即保证氟化盐料箱中时刻有料。
三、控制效果通过一段时间的运行,该控制模型的控制效果明显,全车间100台电解槽中90%槽温和分子比在良好的控制目标范围以内之中,实现了对电解槽稳定生产的粗放控制向精细控制的转变,取得了良好的技术指标,具体情况见下表:温度变化范围 分子比变化范围 电流效率 效应系数 吨铝氟化铝消耗 吨铝交流电耗运行前935-985℃ 1.9-2.6 90% 0.6-0.7个/槽.日 75公斤 14730kw.h运行后950-960℃ 2.1-2.3 92.50% 0.2-0.3个/槽.日 30公斤 14100W.h
四、结论1)铝电解槽温和分子比的稳定是电解平稳高效运行的重要前提。通过专门制定氟化铝添加来控制槽温和分子比是可行的,也是非常有效的。2)在自动控制系统没有该模式和氟化盐料箱及下料机构的情况下可以依照控制表指示量进行手工添加,效果也不错。3)该模式应用可以大幅提高铝电解的稳定性和技术指标。4)该分子比控制槽式较简单但很实用,它是建立在槽况稳定的基础上的,要真正实现分子比和槽温自动化最优控制,需要将此模式(块)与槽况诊断专家系统结合起来[5],这正是我们所努力的方向。
参考文献:1、殷 符,李鸿鹏等,大型预焙槽技术管理浅谈,轻金属。1998,NO.9,P242、邱竹贤,铝电解原理与应用。中国矿业大学出版社3、(加铝)Paul Desclx根据温度测量结果添加ALF3 .《Light Inetals 1987》4、周铁托,洪建中等,轻金属。1999,NO.10,P305、边友良等,铝电解分子比控制技术的研究进展。《轻金属》2000,NO.5
影响铝电解槽寿命关键技术的研究应用
2019-02-28 10:19:46
铝电解槽寿数是受多种要素影响的一项归纳目标,是铝电解出产技能水平的重要标志。现在我国电解铝技能属国际中上等水平,但与国外先进水平比较,电解槽寿数相差500~1000天,怎么延伸铝电解槽寿数已成为我国铝工业开展亟待研讨和处理的大问题。 该项目在全面研讨我国电解槽寿数现状及首要影响要素的基础上,提出了根绝前期破损、坚持中期运转安稳、晚期加强监护的三大系统关键技能的研讨方向及相应的技能措施。 该项目技能创新点如下: 1、一次成型大规格硼钛复合层可湿润阴极、石墨含量大于30%的高石墨质阴极、氮化硅结合碳化硅―炭复合侧块系列产品的配套运用,显着进步了电解槽运转的安稳性,降低了炉底压降。 2、焦粒焙烧发动技能的优化与推广应用,有利于进步槽寿数。 3、研讨并提出了不同类型电解槽内衬材料系统,为优化电解槽结构设计供给了根据。 该项目将研讨的新技能、新工艺、新材料进行系统研讨集成,全体在我国铝业股份有限公司的部分不同类型的大型预焙槽进步行了工业实验和推广应用。经过该项意图施行,使中铝公司电解槽的平均寿数进步了300天,发明的效益为5607万元。 目前我国电解铝工业正处在工业结构调整时期,本项目为我国铝工业进步铝电解槽寿数供给了不可或缺的技能,推动了我国电解铝工业的全体技能水入国际先进队伍,产生了明显的经济效益和社会效益。