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精炼铝多功能集成一体机结构设计与优化分析
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作者 焦方锐 李学伟 +1 位作者 刘焕宝 丁建松 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期258-262,267,共6页
针对目前人工精炼铝作业面临的工作环境恶劣、劳动强度大、工艺繁琐效率低等问题,综合考虑精炼铝车间布局和工艺技术要求,设计了一款集精炼、扒渣、清炉多功能于一体的新型自动化设备。为了保证设备具有较高的刚度质量比,对关键工作部... 针对目前人工精炼铝作业面临的工作环境恶劣、劳动强度大、工艺繁琐效率低等问题,综合考虑精炼铝车间布局和工艺技术要求,设计了一款集精炼、扒渣、清炉多功能于一体的新型自动化设备。为了保证设备具有较高的刚度质量比,对关键工作部件轮组式伸缩臂进行了参数化建模,基于响应面法对其结构尺寸进行了多目标优化设计,在保证足够工作刚度的条件下质量减轻45.6%,实现了结构的轻量化。对优化前后整体结构进行了有限元静力学仿真,分析结果表明优化设计后的总体结构相较于原方案而言,最大变形量减小了29.5%,最大Von Mises值减小了51.1%,总质量减小了8.2%,验证了所设计结构的合理性和优化方法的可行性。本研究可为类似金属炉内冶炼机械装置的设计与结构优化提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 精炼铝 自动化设备 参数化建模 响应面 优化设计
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奥斯麦特炉熔炼条件对喷枪使用寿命的影响 被引量:1
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作者 戴林冲 于跃 +1 位作者 郭天立 奚英洲 《有色矿冶》 2025年第1期37-39,共3页
富氧顶吹奥斯麦特炉的喷枪使用寿命一般在8~12 d,喷枪使用时间的长短直接影响熔炼炉的开动率和年产量。所以,提高喷枪使用时间是提高铜冶炼经济效益和降低劳动强度的有效途径。通过对熔池熔炼条件的分析研究,总结了一些最佳工况条件,且... 富氧顶吹奥斯麦特炉的喷枪使用寿命一般在8~12 d,喷枪使用时间的长短直接影响熔炼炉的开动率和年产量。所以,提高喷枪使用时间是提高铜冶炼经济效益和降低劳动强度的有效途径。通过对熔池熔炼条件的分析研究,总结了一些最佳工况条件,且生产实践已经证明,可有效地将喷枪平均使用寿命提高至18~25d。 展开更多
关键词 奥斯麦特炉 喷枪 熔池熔炼 使用寿命 生产实践
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湿法冶金搅拌设备的创新与发展 被引量:1
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作者 张绍友 《冶金与材料》 2025年第4期4-6,共3页
本研究旨在探讨湿法冶金搅拌设备的技术进步,特别是在材料创新、自动化与智能化融合,以及环保节能技术方面的最新发展趋势。通过综合分析不同类型搅拌设备的设计原理和操作特点,文章详细阐述了高压釜搅拌器、常压罐搅拌器和浸出罐搅拌... 本研究旨在探讨湿法冶金搅拌设备的技术进步,特别是在材料创新、自动化与智能化融合,以及环保节能技术方面的最新发展趋势。通过综合分析不同类型搅拌设备的设计原理和操作特点,文章详细阐述了高压釜搅拌器、常压罐搅拌器和浸出罐搅拌器的关键技术和应用场景。研究采用计算流体动力学(CFD)和有限元分析(FEA)来优化搅拌设备的设计,进一步通过实际应用案例评估了这些技术改进的实用性和效果。结果显示,通过引入高性能材料和智能控制系统,搅拌设备的操作效率和环境适应性显著提升,同时在能源消耗和环保方面表现优异。 展开更多
关键词 湿法冶金 搅拌设备 技术创新 环保节能技术
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离心机振动原因分析及处理方法 被引量:1
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作者 程俊 《设备管理与维修》 2025年第5期125-127,共3页
离心机在运行过程中,经常遇到振动值偏大的情况。从入料、转鼓、刮刀、减振阻尼器等多个角度,分析振动大的原因,并制定相应的处理措施,有效的解决设备振动问题,延长设备使用寿命。
关键词 离心机 转鼓 振动原因 解决措施
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基于无线网的铝电解槽电流分布在线监测系统设计与实现 被引量:10
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作者 铁军 赵仁涛 +3 位作者 张志芳 李月恒 王晓纯 赵新亮 《材料与冶金学报》 CAS 2010年第S1期14-16,共3页
阳极和阴极电流分布是铝电解生产过程中非常关注的工艺技术参数,但是当前采用的检测手段简陋,分析手段简单,不能满足电流分布在线监测的需要.基于等距压降测量原理,成功融入先进的无线传感器网络技术和动态网页技术,开发出电流分布在线... 阳极和阴极电流分布是铝电解生产过程中非常关注的工艺技术参数,但是当前采用的检测手段简陋,分析手段简单,不能满足电流分布在线监测的需要.基于等距压降测量原理,成功融入先进的无线传感器网络技术和动态网页技术,开发出电流分布在线监测仪以及配套的数据接口软件和数据分析软件,实现了铝电解槽电流分布的在线监测和实时分析.该系统改变了当前铝电解行业参数测量、数据存储和数据分析的工作模式;为深入研究铝电解生产过程、把握电解槽运行状态提供了工具;提高了一线工人的数据测量效率,消除了传统方法数据录入过程中出现的数据差错问题,提高了数据的使用效率.实际运行效果证明该系统具有很好的推广价值. 展开更多
关键词 电流分布测量 铝电解槽 在线监测系统 无线网 无线传感器网络 数据分析软件 接口软件 测量仪 测量数据 阳极导杆
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铝电解废槽内衬的危害性研究 被引量:24
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作者 陈喜平 李旺兴 +2 位作者 周孑民 刘凤琴 罗钟生 《轻金属》 CSCD 北大核心 2005年第12期33-38,共6页
从废槽内衬的物相组成、微观形貌、微区成分、灰分、水化反应性五方面研究了废槽内衬的危害性,结果表明,废槽内衬的危害性主要在于其浸出毒性,毒害物质主要是可溶氟化物和氰化物,毒害物质主要来自于电解质对内衬的渗透、侵蚀,废槽内衬... 从废槽内衬的物相组成、微观形貌、微区成分、灰分、水化反应性五方面研究了废槽内衬的危害性,结果表明,废槽内衬的危害性主要在于其浸出毒性,毒害物质主要是可溶氟化物和氰化物,毒害物质主要来自于电解质对内衬的渗透、侵蚀,废槽内衬中可溶F-和CN-的浓度远远高于国家标准规定的允许排放量,因此废槽内衬被认定为固体危险废弃物,严重危害生态环境,必须进行无害化处理。由于其毒害物质易溶于水或容易与水反应,采用湿法/水法工艺使废槽内衬有效无害化是不可能的。 展开更多
关键词 铝电解 废槽内衬 固体废物 浸出毒性 无害化
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Effect of sintering atmosphere on corrosion resistance of Ni/(NiFe_2O_4-10NiO) cermet inert anode for aluminum electrolysis 被引量:5
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作者 田忠良 郭伟昌 +2 位作者 赖延清 张凯 李劼 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第11期2925-2929,共5页
A comparative study on the corrosion resistance of 17Ni/(NiFe2O4-10NiO) cermet inert anode prepared in differentsintering atmospheres was conducted in Na3AlF6-Al2O3 melt. The results indicate that the corrosion rate... A comparative study on the corrosion resistance of 17Ni/(NiFe2O4-10NiO) cermet inert anode prepared in differentsintering atmospheres was conducted in Na3AlF6-Al2O3 melt. The results indicate that the corrosion rates of NiFe2O4-based cermetanodes prepared in the vacuum and the atmosphere with oxygen content of 2×10^-3 (volume fraction) are 6.46 and 2.71 cm/a,respectively. Though there is a transition layer with lots of holes or pores, a densified layer is formed on the surface of anode due tosome reactions producing aluminates. For the anode prepared in the atmosphere with oxygen content of 2×10^-3, the thickness of thedensification layer (about 50 μm) is thicker than that (about 30 μm) formed on the surface of anode prepared in the vacuum. Thecontents of NiO and Fe(II) in NiFe2xO4-y-z increase with the decrease of oxygen content in sintering atmosphere, which reduces thecorrosion resistance of the material. 展开更多
关键词 sintering atmosphere corrosion resistance NiFe2O4-based cermet inert anode aluminum electrolysis
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搅拌器结构化网格自动生成及其在CFD仿真中的应用
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作者 陈思远 张江山 +4 位作者 刘猛 孙贯永 刘青 杨树峰 李京社 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第4期242-251,共10页
搅拌器广泛应用在矿冶领域如Cu、Pb、Zn等的提取以及铁水预脱硫中,CFD仿真是设计和优化搅拌器的重要手段,然而仿真过程中前处理阶段几何模型建立与结构化网格划分通常效率较低。通过使用编程语言Python和开源软件OpenFOAM,开发了一种适... 搅拌器广泛应用在矿冶领域如Cu、Pb、Zn等的提取以及铁水预脱硫中,CFD仿真是设计和优化搅拌器的重要手段,然而仿真过程中前处理阶段几何模型建立与结构化网格划分通常效率较低。通过使用编程语言Python和开源软件OpenFOAM,开发了一种适用于搅拌器参数自动生成几何模型与高质量结构化网格的前处理程序,仅需输入与搅拌器相关的几何参数,即可自动完成模型与高质量结构化网格的生成,整个过程速度快且自动化程度高。以多种叶片类型的搅拌器为例,完成了模型和结构化网格的快速生成与修改更新;其中,生成KR搅拌器模型与14万结构化网格只需4 s,且网格的质量均在0.7以上,使用该网格进行CFD仿真的效率和精度都高于文献中报道的结果,显著提高了搅拌器CFD仿真的效率,有望助力我国研发设计类工业软件的自主研发和搅拌器的高效化生产。 展开更多
关键词 搅拌器 结构化网格 数智化 CFD仿真
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铝电解槽炭阳极氧化掉渣裂纹掉块的危害和影响因素 被引量:21
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作者 王平甫 刘凤琴 +4 位作者 童春秋 宫振 李庆义 贾鲁宁 李广明 《轻金属》 CSCD 北大核心 2002年第3期42-45,共4页
分析了阳极炭块氧化掉渣和裂纹掉块的危害 ,并按危害程序予以分类 ,根据我国实际情况指出四个主要影响因素 ;原料质量、骨料细度等配料工艺条件、焙烧工艺和电解槽技术条件。
关键词 铝电解槽 炭阳极 氧化掉渣 裂纹掉块
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双层桨搅拌槽内流场的数值模拟 被引量:15
10
作者 逄启寿 王福辉 周雄军 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2013年第6期414-417,共4页
研究了用计算流体动力学软件Fluent数值模拟双层桨搅拌槽内流场,分析了不同层间距对双层桨速度场的影响。结果表明:对于双层桨,当层间距小于桨径时,两层桨叶产生的流动能够很好地连接起来,搅拌效果较好;当层间距大于等于桨径时,两桨叶... 研究了用计算流体动力学软件Fluent数值模拟双层桨搅拌槽内流场,分析了不同层间距对双层桨速度场的影响。结果表明:对于双层桨,当层间距小于桨径时,两层桨叶产生的流动能够很好地连接起来,搅拌效果较好;当层间距大于等于桨径时,两桨叶各自形成循环,槽内流体有分区流动现象;两层桨叶之间的最佳间距,应略小于桨径。 展开更多
关键词 Fluent软件 数值模拟 双层搅拌桨 层间距
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结合相对SiC质材料抗冰晶石侵蚀性能的影响 被引量:9
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作者 董建存 赵俊国 +1 位作者 任云龙 王文武 《轻金属》 CSCD 北大核心 2003年第2期43-44,共2页
采用旋转圆柱法和坩埚法 ,研究了氮化硅结合碳化硅、氧氮化硅结合碳化硅、塞隆结合碳化硅材料的抗冰晶石侵蚀性能 ,结果表明 。
关键词 碳化硅 氮化硅 赛隆 冰晶石 侵蚀 耐火材料 铝电解槽
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碳化硅耐火材料在铝电解槽中应用的可行性 被引量:12
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作者 高炳亮 王启权 +2 位作者 邱竹贤 罗新民 范清文 《轻金属》 CSCD 北大核心 2001年第4期40-43,共4页
为评价某厂生产的碳化硅性能 ,测试了其化学成分 ,物相组成 ,电阻率 ,在高温下耐电解质、铝液的腐蚀性以及空气氧化性 ,同时借助电子扫描分析对腐蚀机理进行探讨 ,最后得出这种材料适合作铝电解槽侧壁材料 ,它在电解槽上的应用有利于延... 为评价某厂生产的碳化硅性能 ,测试了其化学成分 ,物相组成 ,电阻率 ,在高温下耐电解质、铝液的腐蚀性以及空气氧化性 ,同时借助电子扫描分析对腐蚀机理进行探讨 ,最后得出这种材料适合作铝电解槽侧壁材料 ,它在电解槽上的应用有利于延长槽寿命 。 展开更多
关键词 碳化硅 铝电解槽 侧壁 腐蚀 耐火材料 可行性分析
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Gd对有色金属电积用铅基阳极性能的影响 被引量:3
13
作者 朱茂兰 涂弢 +2 位作者 朱根松 张丽娜 王瑞祥 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2821-2826,共6页
采用二步重熔法制备不同Gd含量的Pb-Gd合金材料,采用抗拉强度测试、阳极失重法研究Gd对Pb-Gd合金力学性能和耐腐蚀性能的影响,并利用CV(循环伏安曲线)和XRD分析研究Gd含量对Pb-Gd合金阳极电化学性能及物相组成的影响。结果表明:合金抗... 采用二步重熔法制备不同Gd含量的Pb-Gd合金材料,采用抗拉强度测试、阳极失重法研究Gd对Pb-Gd合金力学性能和耐腐蚀性能的影响,并利用CV(循环伏安曲线)和XRD分析研究Gd含量对Pb-Gd合金阳极电化学性能及物相组成的影响。结果表明:合金抗拉强度随Gd含量的增大而增大,当Gd含量达到2.0%(质量分数)时,合金抗拉强度为19.1 MPa,比纯Pb的提高69.0%;添加Gd没有影响阳极表面氧化膜物相的基本组成,阳极的表面氧化膜主要由β-PbO2和PbO组成。稀土元素Gd能降低合金电极阳极稳定电位,且电位值随稀土元素含量的增加而减小。 展开更多
关键词 电积 Pb-Gd合金 力学性能 腐蚀性能 阳极电位
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预焙槽的三维电热场仿真 被引量:7
14
作者 张钦菘 杨晓东 +2 位作者 刘雅峰 周东方 刘铭 《轻金属》 CSCD 北大核心 2012年第3期26-29,共4页
利用有限元软件ANSYS建立了预焙槽的三维电热场模型。针对某厂240kA电解槽进行了三维电热场耦合分析,并将模型计算结果和测试结果进行了对比。本文介绍了该模型的特点,以及如何利用该模型对电解槽进行优化设计。
关键词 电解槽 电热场 仿真 ANSYS
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铝电解槽阳极覆盖料散热特性模拟研究 被引量:9
15
作者 陶沙 陆继东 +2 位作者 罗海岩 黄俊 张继红 《轻金属》 CSCD 北大核心 2005年第2期24-27,共4页
利用ANSYS商用有限元软件建立铝电解槽热 -电耦合场的 3D模型 ,并在此基础上开发了铝电解槽辅助分析平台 ,实现了参数化建模过程 ,从而为分析电解槽各个结构参数的变化影响提供了前提。利用该辅助分析平台 ,对不同厚度的阳极覆盖料模型... 利用ANSYS商用有限元软件建立铝电解槽热 -电耦合场的 3D模型 ,并在此基础上开发了铝电解槽辅助分析平台 ,实现了参数化建模过程 ,从而为分析电解槽各个结构参数的变化影响提供了前提。利用该辅助分析平台 ,对不同厚度的阳极覆盖料模型进行了模拟计算 ,分析了整体及局部的散热变化趋势 ,获得了阳极覆盖料厚度对自身及整体散热的影响规律 。 展开更多
关键词 铝电解槽 热-电耦合场 有限元法
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氯化法钛白氧化反应器结构分析与模拟 被引量:10
16
作者 周峨 郑少华 +3 位作者 袁章福 王志 徐聪 杜晓林 《钛工业进展》 CAS 2004年第6期35-39,共5页
气相氧化反应器是氯化法钛白工艺中的核心技术,对其设备的组成结构进行分析,并讨论气相氧化反应器的模拟进展,提出建立过程控制模型的思路。
关键词 氧化反应器 氯化法钛白 气相氧化 模拟 工艺 组成结构 核心技术 思路 设备
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铝电解多功能天车电气系统调试 被引量:4
17
作者 王云利 李美 +2 位作者 李强 陈智园 李福斌 《轻金属》 CSCD 北大核心 2005年第6期25-28,共4页
详细阐述了铝电解多功能天车的电气控制系统的组成,程序编写要求。以出铝小车行走为例介绍了多功能天车电气系统的调试过程和常见故障处理。
关键词 电解铝 多功能天车 电气系统 PLC 调试 通讯
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铝电解槽电热场1/4槽模型有限元解析方法及应用 被引量:6
18
作者 周乃君 崔大光 +1 位作者 周正明 夏小霞 《轻金属》 CSCD 北大核心 2006年第11期37-40,共4页
借助ANSYS有限元分析软件,建立了铝电解槽1/4槽有限元解析模型,对其电、热场进行耦合计算,并以某厂156kA预焙阳极铝电解槽为研究对象,根据实测的电解槽运行数据对模型进行了检验,结果表明:本文所建立的1/4槽有限元解析模型的计算结果与... 借助ANSYS有限元分析软件,建立了铝电解槽1/4槽有限元解析模型,对其电、热场进行耦合计算,并以某厂156kA预焙阳极铝电解槽为研究对象,根据实测的电解槽运行数据对模型进行了检验,结果表明:本文所建立的1/4槽有限元解析模型的计算结果与实测值吻合较好(电压降偏差在30mV以内,炉帮特征尺寸偏差在2cm以内,槽壳表面温度偏差10℃以内),能较真实地反应铝电解槽内的电、热场的三维分布状况,可为铝电解槽的优化设计提供准确、快速且经济、可靠的研究手段。 展开更多
关键词 铝电解槽 电热场 数值仿真 ANSYS
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铝电解槽三维电热场计算分析 被引量:6
19
作者 罗海岩 陆继东 +4 位作者 吴君棋 黄来 沈凯 梁学民 于家谋 《轻金属》 CSCD 北大核心 2002年第9期42-46,共5页
利用一套商用有限元分析软件ANSYS ,探讨了铝电解槽三维电热场数学模型、边界条件以及有限元分析的几何模型。针对贵阳铝镁设计研究院的 2 30kA电解槽 ,进行了比较复杂的边界条件计算 ,建立了较为完整的数学模型和几何模型。在此基础上... 利用一套商用有限元分析软件ANSYS ,探讨了铝电解槽三维电热场数学模型、边界条件以及有限元分析的几何模型。针对贵阳铝镁设计研究院的 2 30kA电解槽 ,进行了比较复杂的边界条件计算 ,建立了较为完整的数学模型和几何模型。在此基础上对其温度场和电场进行了三维耦合计算。最后依据三维有限元计算的结果对 2 展开更多
关键词 铝电解槽 电热场 有限单元法
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镍铁尖晶石基金属陶瓷惰性阳极的研制 被引量:2
20
作者 王兆文 罗涛 +3 位作者 高炳亮 胡宪伟 于旭光 邱竹贤 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期158-161,共4页
采用热压烧结的方法制备了镍铁尖晶石基金属陶瓷试样,用于铝电解的惰性阳极。实验制得了相对密度大于98%的阳极试样,并研究了试样的导电性能和抗电解质腐蚀性能。结果表明,所得的阳极试样的电导率随温度的升高而增大,在900℃时电导率在4... 采用热压烧结的方法制备了镍铁尖晶石基金属陶瓷试样,用于铝电解的惰性阳极。实验制得了相对密度大于98%的阳极试样,并研究了试样的导电性能和抗电解质腐蚀性能。结果表明,所得的阳极试样的电导率随温度的升高而增大,在900℃时电导率在40Ω-1·cm-1~60Ω-1·cm-1之间。在电解过程中,阳极电压降平稳(2.8V^3.2V),表明阳极的电阻在电解过程中没有明显变化,导电性能稳定。用反电动势法测量电解反应的分解电压为2.2V^2.5V,表明电解反应为2Al2O3=4Al+3O2,电极呈现良好的惰性。电子显微分析表明,试样抗冰晶石-氧化铝熔盐腐蚀的性能良好,电解质通过对Fe2O3的溶解来腐蚀阳极。 展开更多
关键词 镍铁尖晶石 惰性阳极 铝电解 电导率 抗腐蚀
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