电解加工综述

电解加工的原理及其在整体叶轮叶片加工中的应用

文献综述

前言

电解加工是一种电化学加工，是继电火花加工之后发展较快、应用较广的一种特殊加工技术。广泛应用于航空、航海、航天及部分民用企业的难切削材料的加工。八十年代以来，电解加工开始应用于叶片型面、整体叶盘、模具、复杂的薄壁机匣、电解去毛刺、螺杆钻具定子的加工上。多年来的实践证明，电解加工工艺合理、先进、质量稳定、效率高。为了提高对电解加工的认识和加深对其的理解，对国内现有的有关电解加工在整体叶轮叶片加工中的应用的文献进行了阅读、筛选、分析、归纳,试图从电解加工的原理及其在整体叶轮叶片加工中的应用等方面将有代表性的观点进行梳理,综述如下。

1、电解加工的原理

电解加工是利用金属在电解液中电化学阳极溶解的原理，获得具有一定尺寸精度和表面粗糙度的零件的成型方法。这是一种在高压力、高流速条件下进行的电化学过程。电解加工是一种非接触加工，对形状复杂的零件可以一次成型。其基本原理如图1.1所示，在加工过程中，极间通以低电压、高电流密度的直流电或脉冲电流，同时通以高速流动的电解液。阴极工具以一定的速度进给，以维持电极间的恒定小间隙。阳极工件则遵循法拉第定律按照工具阴极的形状不断溶解，直到工件的形状和尺寸均达到要求为止。图1.2是电解加工系统

示意图。

1.1 电解加工系统示意图

1.2 电解加工示意图

2.电解加工原理在整体叶轮叶片加工中的应用

论文《整体叶轮自由曲面叶片精密电解加工工艺研究》针对自由曲面整体叶轮提出了一种适用于自由曲面叶片型面精加工的电解工艺(ECM)方法,采用分步法对整体叶轮的叶间通道进行加工,再采用成形阴极对叶片进行精加工,使其满足叶片加工要求。为了实现叶片的精加工,设计了叶片电解精加工实验装置,设计中利用运动仿真软件 工具 工件

工件 工件

工具

工具

对成形阴极结构进行了改进,并运用流场模拟软件对阴极流道进行模拟分析,使阴极形状和极间的电解液流速满足加工要求。在加工实验过程中,对阴极的运动路径进行了分析与优化,通过优化减少了进给方向对叶片加工间隙分布不均的影响,并采用高频脉冲电源加工减小加工间隙,提高叶片加工精度。实验结果表明,该工艺方案可行,加工的整体叶轮自由曲面叶片精度得到了显著提高。

电解整体叶轮叶片型面数控电解精加工的若干关键技术研究加工是整体叶轮的重要加工方法之一，现有的数控展成方法主要适用于直纹面或扭曲度不大的整体叶轮叶片加工，若用于自由曲面叶片整体叶轮加工，则加工误差较大。论文《整体叶轮叶片型面数控电解精加工的若干关键技术研究》针对自由曲面整体叶轮叶片的加工难题，以提高叶片加工精度、加工稳定性和工作效率为研究目的，对整体叶轮叶片电解加工中的加工工艺、成形规律、阴极设计、加工路径规划、加工参数选择、加工过程故障诊断以及数字化制造等关键技术开展了研究。首先，开展了自由曲面整体叶轮电解加工工艺研究，提出了适用于自由曲面整体叶轮叶片加工的组合电解加工工艺，该工艺将叶片加工分为叶间通道加工、叶片精加工等多道工序，采用不同的加工方法满足自由曲面叶片加工要求。在叶间通道加工中采用了分步分区加工方法，并以压气机叶轮为试验对象进行了试验，对叶间通道的加工方法进行了验证。以整体涡轮为试验对象开展了自由曲面叶片精加工工艺试验，设计了开式叶片成形阴极电解精加工装置，采用脉冲电源和加工参数优化实现了小间隙加工，还运用了误差补偿法对阴极加工

型面进行修正，提高了叶片加工精度，实现了自由曲面整体叶轮叶片电解精加工。其次，研究了整体叶轮数字化制造技术，开发了用于整体叶轮电解加工的数字化制造软件。在数值模拟研究中对电解加工过程进行离散，采用有限元法计算离散过程中加工间隙的电场分布及溶解量，从而模拟出零件的加工表面；开发了电解加工的数值模拟软件，运用该数值模拟软件辅助整体叶轮的工艺分析、阴极设计、加工参数优化。采用基于约束与尺寸驱动的方法实现了整体叶轮电解加工运动仿真，开发了运动仿真软件，利用该软件进行整体叶轮的加工路径规划、数控加工编程、加工误差分析。在整体叶轮的电解加工工艺研究中利用数字化制造软件进行设计与分析提高了阴极设计的成功率、加工参数选择的准确性。最后，研究了电解加工参数选择的方法，把加工参数的选择分为初选与优化两个阶段，先利用工艺数据库进行参数选择，再用模拟软件进行优化，加工参数准确选择提高了叶片加工精度。加强了对叶片电解加工过程的自动监控，建立了叶片加工过程故障诊断系统，利用加工电流、加工压力信息，经过特征提取、模式学习、故障判断等过程实现了加工过程监控和加工故障诊断，起到保护零件和阴极目的，提高了整体叶轮电解加工的稳定性和可靠性。研究结果表明，课题中采用的整体叶轮组合电解加工工艺是可行的，其分步分区法叶间通道加工方法使叶背与叶根的加工精度得到明显提高，成形阴极精加工后的叶片精度达到了±0.1mm，叶片一致性和表面质量好。

参考文献

[1] 袁洪亮, 电解加工的原理及应用发展 ,2012

[2] 王福元，徐家文，整体叶轮叶片型面数控电解精加工的若干关键技术研究，2012

[3]赵建社，王福元，徐家文，刘玉杰，整体叶轮自由曲面叶片精密电解加工工艺研究，2013

[4]徐家文，王建业，田继安，21世纪初电解加工的发展和应用,2001

[5]王贺宾，郭钟宁，罗红平，微细电解加工技术研究现状与展望，2011

[6] 章成军，电解加工原理及应用，2003

LF炉外精炼技术和装备发展概述

LF炉外精炼技术和装备发展概述 作者：刘景春 摘要：我国钢包二次精炼技术之一LF精炼,初期市场需求少，不受重视，精炼产品主要集中在特钢行业；随市场对高端精炼产品的需求量快速提高,现LF精炼装置在钢厂被大量使用，LF装备、技术也在中国被逐步完善，LF精炼产品在品种质量、技术装备和节能减排等方面进步明显。 LF精炼未来发展方向：缩短LF精炼的周期，工艺、装备上技术更先进，更节能环保及降本。 关键词：LF精炼炉单工位LF双工位LF 1概述 回顾总结我国炉外精炼技术和装备的发展，在改革开放初期，此时，整个市场对需精炼要求的钢种不多，需求量很少。国内钢厂大多不设精炼装置，转炉或电炉出钢后，钢水直接进行连铸或模铸。 现随着时代的发展，对钢的质量（钢的纯净度）的要求越来越高，用常规炼钢方法冶炼出来的钢液已难以满足其质量要求，另外随着连铸技术的发展，对钢液的成分、温度等提出了更严格的要求。因此为提高生产率，提高产品质量，缩短冶炼时间，使冶炼、浇铸工序实现最佳衔接，于是产生了各种炉外精炼（钢包二次精炼）方法。 众知，在钢包内进行钢水二次精炼处理过程中,在进行吹氩搅拌、脱硫、合金化等作业时，不可避免均为引起钢水温度降低。以往通常仅通过提高一次冶炼（转炉、电炉）出钢钢水温度（过热度）来补偿。但提高一次冶炼出钢钢水过热度，引起如下的问题：增加一次冶炼时间，其结果引起相应的生产率下降；钢水吸收更多有害气体、减少耐材使用寿命等。 LF炉精炼法的一个突出特点是具有方便加热手段，可以在钢包内对钢液进行电加热，所有在精炼过程中所需的吸热与散热均可通过电加热得到补偿。 LF(Ladel Furnace)炉是上世纪70年代初期出现的新型二次精炼设备，世界上第一套以电加热、用吹氩为搅拌的LF装置，是1971年在日本大同钢铁公司大森特殊钢厂开发成功。40多年来这项技术得到高度发展和广泛应用。 2我国LF钢包精炼炉的发展 我国上世纪九十年代起，当电炉钢厂在引进大型电弧炉的同时也引进了与电炉相匹配的LF精炼炉装置，其目的在于增产扩产。当时的电炉采用的传统工艺，冶炼时间过长，影响电炉生产能力和电炉厂的全连铸生产。匹配LF以后，电炉的脱氧、脱硫、调温、合金化及去除夹杂物的五大任务，将由LF精炼炉完成，其结果缩短了一次冶炼时间，加快生产节奏，从而解放了电炉的生产力，为电炉厂采用全连铸生产创造了良好的工序协调条件。

铜电解槽精炼车间工业设计

铜电解槽精炼车间工业设 计 Newly compiled on November 23, 2020

铜电解槽精炼车间工艺设计 一、概述 1、粗铜经火法精炼后仍含有一点数量的杂质。这些杂质的存在会使铜的某些物理性质和机械性能变坏，不能满足电气工业对铜的要求。因此，粗铜在火法精炼后需要电解精炼以除去有害杂质。铜的电解精炼以火法精炼产出的铜为阳极，以电解产出的薄铜片为阴极，以硫酸和硫酸铜水溶液作电解液。在直流电作用下，阳极铜电化学溶解，在阴极上沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现铜于杂质的分离。 下图为铜电解精炼一般工艺流程图： 种板阳极 阳极 阳极泥 送阳极泥 处理法精炼 结晶硫酸铜粗硫酸 图1-1铜电解精炼一般工艺流程图： 2、铜阳极 铜电解精炼的原料是火法精炼后烧铸而成的铜阳极。生产中应尽量获得质量良好的铜阳极板。 二、技术条件及技术经济指标的选择 1、操作技术条件 ⑴、电流密度

电流密度是指单位面积上通过的电流安培数。电流密度的范围为200-360A /m 2.。种板电解槽电流密度比普通电解槽电流密度稍低，本设计中普通电解槽电流密度取300 A /m 2，种板电解槽电流密度取230A /m 2。 ⑵、电解液成分 电解液成分主要由硫酸和硫酸铜水溶液组成。其铜和硫酸的含量视电流密度、阳极成分和电解液的纯净度等条件而定。在电解生产中，必须根据具体条件加以掌握，以控制电解液的含铜量处于规定的范围。 ⑶、极距 极距一般指同极中心距。本设计取极距为90mm 。 ⑷、阳极寿命和阴极周期 阳极寿命根据电流密度、阳极质量及残极率来确定，一般为18-24天。阴极周期与电流密度、阳极寿命及劳动组织等因素有关，一般为阳极寿命的1/3。本设计中阳极寿命为18天，阴极寿命为6天。 2、技术经济指标 ⑴、电流效率 电流效率是指电解过程中，阴极实际析出量占理论量的百分比。本设计中电流效率为% ⑵、残极率 残极率是指产出残极量占消耗阳极量的百分比。本设计中残极率17%。 ⑶、电解回收率 铜电解回收率反应在电解过程中铜的回收程度，其计算方法如下： 铜电解回收率×100 ％

电解槽正常生产的主要技术参数

电解槽正常生产的主要技术参数铝电解槽经过焙烧、启动和后期管理之后进入正常生产阶段，正常生产阶段的电解槽是在规定的电流强度下进行生产的。其特征是：电解槽的各项技术参数已达到了规定的范围建立了较稳定的电热平衡制度，阴极周围的侧壁上已牢固的形成电解质－氧化铝结壳（俗称伸腿）构成了较好的炉膛内形，另外可看到阳极不氧化、不着火、阳极周围的电解质均匀沸腾，电解质与炭渣分离较好，阳极底下没有过量的沉淀，炉面结壳完整并覆盖一定数量的氧化铝保温。也就是说电解槽的正常生产是在一定的技术参数和常规作业制度的密切配合下实现的。 电解槽生产的技术参数是以电解槽的类型、容量和操作人员的技术水平而定。技术参数包括：槽工作电压、极距、电解温度、电解质成份（分子比）两水平、炉底压降、效应系数。 下面我们分别来讲各项技术参数在铝电解生产中的作用： 1、系列电流强度：每个电解系列都有额定的电流强度、额定的电压、与之对应 有一定的产铝量。额定的电流强度一经确定下来，尽可能保持恒定的电流强度不变，以保证整个电解系列生产的稳定性。 2、槽工作电压：电解槽的工作电压由阳极压降（约0.34V）、电解质压降（约 1.57V)、阴极压降(约0.36V）、母线压降（约0.20V)、极化电压（约1.70V）、效应 分摊电压（约0.10V）。只随氧化铝浓度的变化而稍有变化。 槽工作电压随生产操作而变动，但极化电压和母线压降变化较小，只随氧化铝浓度的变化而稍有变化。变化较大的是阳极压降、电解质压降和阴极压降这三项也是维持电解温度热量来源的电压。其中电解质压降时刻在变化，所以平时工作电压的高低在某种意义上来说就是电解质压降的高低。因而工作电压对电解温度有明显的影响过高或过低保持电压都会给电解槽带来变化。 1．槽电压过高保持不但浪费电能而且电解质热量收入增多，会使电解槽走向热过程，炉膛熔化、原铝质量受影响，并影响电流效率。 2．槽电压保持过低也不行，虽然最初因热收入减少可能会出现低温时的坏处，电解温度低，电解质会下缩产生沉淀的机会增多，而形成结壳会使炉底电阻增加而发热，由冷行程转为热行程。其结果的损失，可能比高电压时要大的多，槽电压过低还可能造成压槽、滚铝和不灭效应等技术事故，因而在生产中决定各种情况下的槽工作电压的保持一定要谨慎。正常生产的槽电压应该时稳定的，如果出现波动应该查明原因及时处理。 3、极距：通常所说的极距是指阳极底掌到铝液镜面之间的距离。它既是电解过 程中的电化学反应区域又是维持电解温度的热源中心，对电流效率和电解温度有着直接影响。

超导的研究现状及其发展前景

题目：超导的研究现状及其发展前景 作者单位：陕西师范大学物理学与信息技术学院物理学一班 作者姓名：杜瑞，程琳，党晓菲，闫甜，王福琼，刘洁，刘园，郭丽丽 学号：40606043，40606042，40606044，40606045，40606046，40606047，40606048，40606049 指导教师：郭芳侠 交论文时间：20007-11-28

超导的研究现状及其发展前景 （陕西师范大学物理学一班第七组 710062） 摘要：本文简单介绍了一些与超导相关的概念，超导材料，超导的简史，超导的研究现状及对超导应用的前景展望。 关键字：超导，超导体，超导现象，超导材料，临界参量，研究现状，前景 Superconductivity research present situation and prospects for development （Shaanxi normal university physics one class Seventh group 710062） Abstract: This article simply introduced some and the superconductivity correlation concept, the superconductivity material, the superconductivity brief history, the superconductivity research present situation and to the superconductivity application prospect forecast.

精密和超精密加工论文

精密和超精密加工论文 一、精密和超精密加工的概念与范畴 通常，按加工精度划分，机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。目前，精密加工是指加工精度为1~0.1?;m，表面粗糙度为Ra0.1~0.01?;m的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。 a.砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工，属于涂附磨具磨削加工的范畴，有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。 b.精密切削，也称金刚石刀具切削(SPDT)，用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工，主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工，如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等，比一般切削加工精度要高1~2个等级。 c.珩磨,用油石砂条组成的珩磨头，在一定压力下沿工件表面往复运动，加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1?;m，最好可到Ra0.025?;m，主要用来加工铸铁及钢，不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。 d.精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液，工件及研具作相互机械摩擦，使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度，被研磨表面的粗糙度Ra≤0.025?;m加工变质层很小，表面质量高，精密研磨的设备简单，

离子膜电解槽技术文档

离子交换膜具有选择透过性。它只让Na + 带着少量水分子透过，其它离子难以透过。电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的NaCl溶液，往阴极室注入水。在阳极室中Cl - 放电，生成C1 2 ，从电解槽顶部放出，同时Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中H + 放电，生成H 2 ，也从电解槽顶部放出。但是剩余的OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔，不能移向阳极室，这样就在阴极室里逐渐富集，形成了NaOH溶液。随着电解的进行，不断往阳极室里注入精制食盐水，以补充NaCl的消耗；不断往阴极室里注入水，以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl - 通过，所以阴极室生成的NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大，纯度高，而且能耗也低，所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。 离子交换膜电解槽的构成离子交换膜电解槽：主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成；每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。 电极均为网状，是粗糙的可增大反应接触面积，阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。

从当前世界离子膜电解技术发展来看，采用自然循环复极式电槽、高电流密度、单元面积大型化、零（膜）极距是其方向，故本项目推荐采用自然循环高电流密度复极槽技术。 进口离子膜技术/电槽与北化机技术/电槽的技术性能比较 离子膜电解槽是离子膜技术的关键设备。目前世界上拥有离子膜法烧碱生产技术的电槽制造商很多，如德国伍德公司、伍德公司和意大利迪诺拉公司合资的伍德诺拉公司、日本的旭化成、日本氯工程公司CEC、英国INEOS公司以及北京化工[wiki]机械[/wiki]厂从日本旭化成公司引进技术、经消化吸收和改进并在国内生产的北化机电槽等。其中，旭化成、氯工程公司和伍德诺拉公司以其在离子膜电解工艺专利技术、高性能电解槽、稳定的质量、较高的性价比及良好的售后服务，在中国的离子膜烧碱项目中得到了较多的合同项目。- f1 v ^4 K n( J: h A．伍德及伍德诺拉电解槽特点: ?6 e4 P% U6 W ●阳极半壳和阴极半壳以及离子膜组成的“独立单元”设计结构，易于更换电槽，维修时间短，主装好的单元最长存放时间可达2年。 ●电槽单元的焊接由激光自动焊接，均匀，电流接触好，使用寿命稳定，有益于高电流密度下运行。- c) P1 Q9 A8 h+ c: F% ` ●电解槽材料使用好，阳极用钛材制成，阴极由镍材制成，使用寿命长。 ●单元面积2.7 m2，操作电流密度一般为5~6KA/ m2适于高电流密度下运行。 ●系统设计报警连锁多，安全性考虑周到。 B．氯工程公司BiTAC®电槽特点 ●复极式电解装置，结构简单。1 p+ ` O8 m( `' C9 ? ●电极波浪式结构，电解液分布和电流分布较均匀，较低的电压降，功率消耗低，高电流密度操作。; \' ]5 z* p- V7 z* |1 @ ●操作压力低，溢流式，操作较安全 ●电解槽材料好，阳极用钛材制成，阴极由镍材制成，使用寿命长。 ●单元面积3.276 m2，操作电流密度一般5~6KA/m2适于高电流密度下运行。. E7 t) p$ e0 w$ o2 D! F3 O- k C．日本旭化成复极NCH型电解槽特点 旭化成是世界上唯一能同时向客户提供离子膜法电解技术，以及离子交换膜的公司。 ●电槽板框为压滤机型（由许多单元槽串联组成），独立组成供电线路。" F2 B. i6 E( y( y% T ●电解槽操作压力是各家公司中最高的，有益于后工序处理。( G6 f/ m9 X1 K4 Z! f ●电解槽材料好，阳极用钛材制成，阴极由镍材制成，使用寿命长。* u3 R) s. v3 I8 s+ o3 y' r. M; j1 x/ k ●单元面积2.7m2，适于的电流密度 4.5~5.5KA/m2。

高温超导材料的研究进展及前景展望论文正稿

兴义民族师范学院 2013届本科毕业生学位论文 高温超导材料的研究进展及 前景展望 姓 名： 马 关 爱 教 学 系： 物 理 系 专 业： 物 理 学 导师姓名： 张 星 中国﹒贵州﹒兴义 2013年5月

目录 摘要............................................................................................................................ I ABSTRACT .................................................................................................................. II 第一章绪论. (1) 1.1超导体的发现 (1) 1.2高温超导体的概述 (4) 第二章高温超导材料研究的内容 (6) 2.1高温超导材料的研究背景 (6) 2.2高温超导材料的特性 (7) 2.3高温超导材料的研究目标 (8) 2.4高温超导材料的研究状况 (9) 2.4.1高温超导的物理进展 (10) 2.4.2对BCS理论的修正[7] (11) 2.4.3RVB理论[7] (11) 2.4.4Luttinger液体理论[7] (12) 2.4.5铁磁自旋理论[7-10-11] (12) 2.4.6掺杂型高温超导体的研究进展 (12) 2.4.7高温超导材料其他方面的进展 (14) 2.5影响高温超导研究的因素 (14) 2.5.1交流损耗是一个影响高温超导材料应用的重要因素 (14) 2.5.2磁场是影响高温超导材料研究的一个重要因素 (15) 2.5.3量子限制效应对超导薄膜性质的影响 (15) 2.5.4超导体中的人工钉扎与磁通匹配效应 (15) 2.5.5薄膜表面等离子激元和增强透射效应 (15) 第三章高温超导材料的制备工艺 (16) 3.1高温超导材料的研究方法 (16) 3.1.1磁控溅射（MS）法 (16) 3.1.2脉冲激光沉积法 (16)

钢包精炼炉的主要功能有哪些

钢包精炼炉的主要功能有哪些？ 一是钢液升温和保温功能。钢液通过电弧加热获得新的热能，这不但能使钢包精炼时可以补加合金和调整成分，也可以补加渣料，便于钢液深脱硫和脱氧。而且连铸要求的钢液开浇温度得到保证，有利干铸坯质量的提高。 二是氩气搅拌功能。氩气通过装在钢包底部的透气砖向钢液中吹氛，钢液获得一定的搅拌功能，钢液的搅动至少有以下好处：1．钢液温度均匀；2．钢液与渣层底部有洗刷的作用，迅速脱硫；3.去除钢液中夹杂物；4．控制夹杂物形态；5．便于增碳或脱碳；6．降低氧含量。 三是真空脱气功能。通过钢包吊入真空罐后，采用蒸汽喷射泵进行真空脱气，同时通过包底吹入氩气搅动钢液，可以去除钢液中的氢含量和氮含量，并进一步降低氧含量和硫含量，最终获得较高纯净度的钢液和性能优越的材质。 钢包精炼炉的应用对整个企业来看，至少可增加如下得益： 加快生产节奏，提高整个冶金生产效率。据统计，在熔化炉后增加钢包精炼炉装置后，可使生产率提高25％。 由于提供给连铸机的钢液温度十分适中，可降低连铸机的拉漏率，提高生产作业中的成品率。 提高钢液纯净度，可以熔炼材料性能要求较高各种冶金产品。 高炉各部位工作环境 总体来说，高炉冶炼时各部位的工作环境都很恶劣，但也有些细微区别。 炉喉：它主要是起保护炉衬作用。炉喉正常工作时，温度为400～500度，受炉料的撞击和摩擦较为激烈，极易磨损。因此，炉喉部位一般多用高铝砖砌筑，炉喉钢砖一般采用铸钢件，即使这样，炉喉受侵蚀仍不可避免，特别是炉喉钢砖下沿受物料冲击磨损更为突出。

炉身：高炉本体重要组成部分，起着炉料的加热、还原和造渣作用，自始至终承受着煤气流的冲刷与物料冲击。但炉身上部和中部温度较低（400～800度），无炉渣形成和渣蚀危害。这部位主要承受炉料冲击、炉尘上升的磨损或热冲击（最高达50度/分），或者受到碱、锌等的侵入，碳的沉积而遭受损坏。 炉身下部温度较高，有大量炉渣形成，有炽热炉料下降时的摩擦作用；煤气上升时粉尘的冲刷作用和碱金属蒸气的侵蚀作用。因此这个部们极易受侵蚀，严重者冷却器全部补侵蚀光，只靠钢甲来维持。例如某钢厂5号高炉，1996年4月破损调查时发现，7段2钢甲裂纹像网一样纵横交错，几乎连成一片，裂纹、龟裂严重，此段冷却壁基本全部被侵蚀、蚀光，只靠钢甲用来维持（炉役后期）的。这种现象在全国基他高炉上也可能有类似的现象。也就是说，高炉寿命长短与炉身部位的寿命长短有很大关系。因此，（特别是炉身下部）要求是选用有良好抗渣性、抗碱性及高温强度和耐磨性较高的优质粘土砖、高铝砖和刚玉砖。 炉腰：它起着上升煤气煤气流的缓冲作用。炉料在这里已部分还原造渣，透气性较差，同时渣蚀严重。另外，炉腰部位的温度高（1400～1600度），高温辐射侵蚀严重，碱的侵蚀也比较严重，含尘的炽热炉气上升，对炉衬产生较强的冲刷作用；焦炭等物料产生摩擦；热风通过时引起温度急剧变化作用。所以，炉腰极易受损的区域。直接影响了高炉寿命。其侵蚀原因见表9－2 9－2高炉砖衬侵蚀原因 部位 侵蚀原因 炉身上部 （1）炉料磨损 （2）煤气流冲刷 （3）碱金属、锌、沉积碳的侵蚀 炉身中、下部及炉腰部位 （1）碱金属、锌、沉积碳的侵蚀 （2）初成渣的侵蚀 （3）热震引起的剥落 （4）高温煤气流的冲刷 炉腹部位 （1）渣铁水的冲刷

山铝电解铝厂电解槽设计特点

《山东冶金》2006年第4期 -------------------------------------------------------------------------------- 山铝电解铝厂电解槽设计特点 王庆义 （山东工业职业学院，山东淄博256414） 摘要：山铝电解铝厂在技术改造中采用200kA预焙阳极电解槽取代60kA自焙槽，该槽型具有优异的磁流体稳定性，合理的电热场设计，采用了窄加工面、阳极升降、“船形”槽壳、实腹板梁等多项先进技术和高性能的内衬材料。目前，电解槽已连续生产986天，电流效率达到了94.5 %，吨铝直流电能消耗13100 kW.h，氟化氢和粉尘等主要污染物排放量全部达到了国家排放标准。 关键词：电解槽；技术改造；设计特点；电流效率 中图分类号：TF821文献标识码：A文章编号：1004-4620（2006）04-0031-02 Design Characteristics of the Electrolytic Tank in the Electrolytic Aluminum Plant of Shanlv WANG Qing-yi （Shandong Industrial Vocational College, Zibo 256414, China） Abstract：200kA prebaked anode cell is adopted by in the Electrolytic Aluminum Plant of Shandong Aluminum Co., Ltd instead of 60kA self-baking cell in technical modification. This prebaked anode cell has excellent magnetohydrodynamic stability and reasonable electric heating field design and adopts new techniques such as narrow treating surface, the anode rise and drop, ship-pattern pot shell and solid web plate girder; and inner lining of high performance. The electrolytic tank has kept running for 986 days up to now,the power yield reaches 94.5 %，while the direct electric power consumption is only 13100 kW.h, furthermore, the discharge of main pollutants such as hydrogen fluoride and dust etc is up to the national effluent standard. Key words：electrolytic tank; technical modification; design characteristic; power yield 1 前言 山东铝业股份有限公司电解铝厂（简称山铝电解铝厂）60kA自焙槽工艺始建于1958年，由于自焙槽自身的结构特点，难以实现自动化控制和解决电解烟气污染的问题，因此技术经济指标较差，生产成本也相对较高。自焙槽与预焙槽在电流效率上相差约4%～5%，吨铝直流电耗相差1000kW.h左右，造成能源与资源的浪费。为此，山铝电解铝厂从2002年起开始对自焙槽实施预焙化改造，采用200kA预焙阳极电解槽取代60kA自焙槽，以彻底解决自焙槽烟气的环境污染问题，为提高电解铝厂技术装备水平，实现低耗高效奠定了基础。 2 200kA预焙阳极电解槽的设计特点 现代铝电解槽以高效、节能、长寿为特征，而电解槽的设计无疑十分关键。铝生产的实践证明，电解槽的稳定性是获得良好生产指标的根本保证。磁流体的稳定性、热平衡、电解

电解槽暂行技术条件

电解槽暂行技术条件 DQ－4型 制氢设备 吉林热电厂电气分场

一、总则： 1、本暂行技术条件适用于DQ－4型制氢设备的电解槽。 2、电解槽是用来电解水以制取氢气和氧气的，气体压力为10公斤/厘米2。 电解槽为压滤机式结构，由30个电解隔间组成（包括隔膜框和电极）。联接碱液及气体管道的接头均在槽的中部。 3、氢和氧或氢和空气组成混合气体后，都有极猛烈的爆炸力，因此设备及管路中，均不允许有氢和氧混合在一起，也不允许有氢气泄漏在室内。 二、技术要求及主要参数： 4、电解槽工作压力10公斤/厘米2。 5、电解槽零部件须做水压强度试验，压力为15公斤/厘米2。 6、电解槽总装后须做密封试验，压力为10公斤/厘米2。 7、电解槽正常工作电压为直流65V，最高工作电压72伏。 8、电解槽正常工作电流为直流165安，最大工作电流330安。 9、用500V摇表测量电解槽对地之间，阴阳极间绝缘电阻。 10、电解槽中碱夜的正常工作温度75℃，最高不得超过85℃。 11、气体产量： ⑴氢气：对应于正常工作参数时为2m3/h，最高产量4m3/h。 ⑵氧气：对应于正常工作参数时为1m3/h，最高产量2m3/h。 12、电解槽总容积为0.15 m3。 13、气体总容积为0.03 m3（（在大气压力下）。

14、电解槽中碱夜浓度： 用KOH时，浓度范围300～400克/升，浓度不应过高也不允许低于150克/升。 用NaOH时，正常浓度250克/升，浓度范围为200～260克/升。 电解液中碳酸盐混合物含量不得超过100毫克/升，铁离子不得多于3毫克/升，氯离子不得到于800毫克/升。 15、为了改善电解槽的工作情况（增高气体纯度，使电压下降等），可在电解槽投入运行的同时，向电解液内加入重铬酸钾（K2Cr2O2）2克/升，以后则每半年加1次。 16、向电解槽供给的凝结水中，铁离子不应超过1毫克/升，氯离子不应超过6毫克/升。 17、经过机械加工的零件，凡光洁度在花4以上的表面，均不应有毛刺，沟槽，凹陷，刻痕或其他缺陷，尖角均应去掉。所有紧固零件均应进行防锈处理。 18、对两面焊有电极的极板的要求： ⑴主极板应由一块钢板加工而成。 ⑵带网眼的电极应除净毛刺。 ⑶焊接后，电极对主极板的中心偏移不应大于2毫米，电极上不许有烧坏或焊料熔渣等弄到眼孔中去。 ⑷电极焊接表面附近允许有不超过1毫米深的波纹（只许凹陷，不许凸出）。 19、盘形弹簧按静负荷弹簧设计、制造及检查。

超导材料的现状及发展趋势分析

超导材料的现状及发展方向自1911年荷兰莱顿实验室的卡末林·昂纳斯首次在4．2K时发现水银零电阻现 象即超导现象以来。人们相继在超导 材料方面取得很多突破，后来在梅斯 勒发现超导体的抗磁性之后， 1934 —1985年后超导物理学理论逐步发 展，超导材料逐步应用于实际科学技 术领域。但由于种种原因，至今超导 物理学理论也不够完善。在这一阶段 人们研究的超导材料临界转变温度 较低。 后来进入高温超导研究阶段，高温超导材料指的是：钇系(92 K)、铋系(110 K)、铊系(125 K)和汞系(135 K)以及2001年1月发现的新型超导体二硼化镁(39 K)。高温超导体属于非理想的第II类超导体。临界磁场和临界电流且比低温超导体更高。同时已对高温超导材料进研究开发，氧化物复合超导材料具有耐用和稳定性好的特点。通过研究浸泡实验表明，超导电性的退化主要来自于杂相及时效过程中的析出相。为了改善薄膜对环境的敏感性，美国西北大学的Mirkin建议把分子单层表面化学改性引入到高温超导铜氧化合物中。 以铋锶钙铜氧系为第一代高温超导带材，它的可加工性优良，在超导强电应用领域占据重要位置。但铋系材料的实用临界电流密度较低，并且在77 K的应用磁场也很低。然而钇钡铜氧化物材料在77 K的超导电性比铋锶钙铜氧材料好的多；但它的可加工性极差，故要做出超导性好的带材通过传统的压力加工和热处理工艺就很难。 随着材料科学工艺技术的发展，近年来一种在轧制金属基带上制造钇钡铜氧超导带材的工艺被称作“第二代”带材。欧洲国家努力开展高温超导材料工艺及应用研究。丹麦已批量制造铋系超导带材。2003年11月我国第一个10m、 10.5kV/1.5kA 三相交流高温超导电缆系统日前在中国科学院电工研究所研制成功，并于成功地进行了试验运行。2011年5月信赢和公司团队研发的世界最大功率的超导限流器刚成功。2011年9月25日，特拉维夫大学的研究小组开发出了一种超导体材料——蓝宝石单晶体纤维，可用于高压电缆输电，输电量是相同直径铜线输电量的40倍。研究人员称这种超导材料将有可能彻底改变电力输送占空间、高损耗的状况。 高温超导材料主要有：膜材(薄膜、厚膜)、块材、线材和带材等类型。薄膜最常用、最有效的两种镀膜技术是：磁控溅射和脉冲激光沉积。还有金属有机

超精密加工技术论文

超精密加工技术简介论文 学校：XXXXX 学院：XXXX 班级：XXXXX 专业：XXXXX 姓名：XXXX 学号：XXXX 指导教师：XXX

目录 目录 .......................................................................................................................................... - 2 - 一、概述................................................................................................................... - 1 - 1、超精密加工的内涵...................................................................................... - 1 - 2.、发展超精密加工技术的重要性................................................................. - 1 - 二、超精密加工所涉及的技术范围....................................................................... - 2 - 三、超精密切削加工............................................................................................... - 3 - 1、超精密切削对刀具的要求.......................................................................... - 3 - 2、金刚石刀具的性能特征.............................................................................. - 3 - 3、超精密切削时的最小切削厚度.................................................................. - 3 - 四、超精密磨削加工............................................................................................... - 4 - 1、超精密磨削砂轮.......................................................................................... - 4 - 2、超精密磨削砂轮的修整.............................................................................. - 4 - 3、磨削速度和磨削液...................................................................................... - 5 - 五、超精密加工的设备........................................................................................... - 5 - 六、超精密加工的支撑环境................................................................................... - 6 - 1、净化的空气环境.......................................................................................... - 6 - 2、恒定的温度环境.......................................................................................... - 6 - 3、较好的抗振动干扰环境.............................................................................. - 7 - 七、超精密加工的运用领域................................................................................... - 7 - 八、超精密加工的现状及未来发展....................................................................... - 7 - 1、超精密加工的现状...................................................................................... - 7 - 2、超精密加工的发展前景.............................................................................. - 8 - 总结：....................................................................................................................... - 9 - 参考文献：.....................................................................................错误!未定义书签。

电解槽设计模版

课程设计说明书 题 目： 年产x x 万吨铝电解槽设计 学生姓名： 学 院： 材料科学与工程 班 级： 冶金06-x x 指导教师： 2009年xx 月 学校代码： 10128 学 号：xxxxxxxxxxx

内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书 课程名称：冶金工程课程设计学院：班级：冶金06 - xx 学生姓名： ___ 学号： _ 指导教师： 一、题目 铝电解槽的设计（年产铝量20万吨） 二、目的与意义 1.通过课程设计，巩固、加深和扩大在冶金工程专业课程及相关课程教育中所学到的知识，训练学生综合运用这些知识去分析和解决工程实际问题的能力。 2.学习冶金炉设计的一般方法，了解和掌握常用冶金设备或简单冶金设备的设计方法、设计步骤，为今后从事相关的专业课程设计、毕业设计及实际的工程设计打好必要的基础。 3.使学生在计算、制图、运用设计资料。熟练有关国家标准、规范、使用经验数据、进行经验估算等方面受全面的基础训练。 三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等） 设计年产量20万吨的电解槽，冶金工程基础课程设计一般要求学生完成以下工作：电解槽装配图一张（0 号图纸）；零件工作图一张（铝电解母排）；设计计算说明书一份（要求用A4 纸）。 四、工作内容、进度安排 课程设计可分为以下几个阶段进行。 1.设计准备 （1）阅读和研究设计任务书，明确设计任务与要求；分析设计题目。 （2）参阅有关内容，明确并拟订设计过程和进度计划。 2.装配草图的设计与绘制 （1）装配草图的设计准备工作，主要是分析和选定设计方案。 （2）初绘装配草图。 （3）完成装配草图，并进行检查与修正。 3.装配工作图的绘制与完成 （1）绘制装配图。 （2）标注尺寸、配合及零件序号。 （3）编写零件明细表、标题栏、技术特性及技术要求等。 五、主要参考文献 [1]成大先主编.机械设计手册.第一卷.第五版.北京：化学工业出版社1969. [2]郭鸿发主编.冶金工程设计设计基础.第一册.北京：冶金工业出版社，2006. [3]唐谟唐主编.火法冶金设备.中南大学出版社，2003. 审核意见 系（教研室）主任（签字） 指导教师下达时间年月日 指导教师签字：_______________

超导材料的性能与应用综述

超导材料的性能及应用综述 班级：10粉体（2）班学号：1003012003 姓名：徐明明 摘要：回顾了超导现象的发现及发展，综述了超导电性的微观机理，超导物理学研究的历史和主要成果，介绍了超导电性的几种突出的应用，并指出目前对于超导电性的认识在理论、实验、研究上都是初步的 ,还需要进行更多的和更深入全面的研究。 关键词:超导电性；超导应用；BCS理论；应用 一、超导现象的发现及发展 1908 年, 荷兰莱登实验室在卡茂林- 昂尼斯的指导下, 用液氢预冷的节流效应首次实现了氦气的液化，从而使实验温度可低到4~1K 的极低温区, 并开始在这样的低温区测量各种纯金属的电阻率。1911 年,卡茂林- 昂尼斯[1] 发现Hg 的电阻在4. 2K 时突降到当时的仪器精度已无法测出的程度, 即Hg 在一确定的临界温度T c= 4. 15K 以下将丧失其电阻,这是人们第一次看到的超导电性。昂尼斯也凭这一发现获得了1913 年的诺贝尔物理学奖。后来的实验证明，电阻突变温度与汞的纯度无关，只是汞越纯，突变越尖锐。随后,人们在Pb及其它材料中也发现这种特性:在满足临界条件(临界温度 Tc、临界电流 Ic、临界磁场 Hc)时物质的电阻突然消失,这种现象称为超导电性的零电阻现象。应该指出,只是在直流电情况下才有零电阻现象。从此，诞生了一门新兴的学科——超导。 一直到20世纪50年代,超导只是作为探索自然界存在的现象和规律在研究,1957年Bardeen、Cooper和Schrieffer[2]提出了著名的BCS理论,揭示了漫长时期不清楚的超导起因。1961年Kunzler将Nb3Sn制成高场磁体,开辟了超导在强电中的应用,特别是 1962 年Josephson效应的出现,将超导应用推广到一个崭新的领域。到20世纪70年代超导在电力工业和微弱信号检测应用方面的进展显示了它无比的优越性,但由于临界温度低,必须使用液氦,这就极大地限制了它的优越性。从20世纪70年代起人们就将注意力转向寻找高温超导体上,在周期表

年产2.8万吨电解槽厂房设计.

东北大学有色冶金课程设计 (铜电解) 题目：年产2.8万吨铜电解车间设计班级：冶金工程1103 姓名：马林林 学号：20110075

目录 1.概述 ............................................................................................. - 3 - 1.1电解精炼的目的和任务................................................................................................ - 3 - 1.2电铜的质量标准............................................................................................................ - 3 - 1.2.1高纯阴极铜(Cu-CATH-1)化学成分.................................................................. - 3 - 1.2.2一号铜化学成分的质量分数............................................................................. - 4 - 1.3铜电解一般工艺流程.................................................................................................... - 4 - 2.冶金计算..................................................................................... - 5 - 2.1已知条件........................................................................................................................ - 5 - 2.2 计算............................................................................................................................... - 5 - 3.主体设备设计............................................................................. - 7 - 3.1电解槽材质与结构........................................................................................................ - 7 - 3.2商品电解槽总数............................................................................................................ - 8 - 3.3电解槽的极板数............................................................................................................ - 8 - 3.4电解槽尺寸的确定........................................................................................................ - 9 - 3.5种板电解槽数................................................................................................................ - 9 - 3.6净液量及脱铜槽数...................................................................................................... - 10 - 3.6.1净液量............................................................................................................... - 10 - 3.6.2脱铜槽数........................................................................................................... - 11 - 3.7槽边导电排、槽间导电板和阴极导电棒的选择与计算.......................................... - 11 - 3.7.1槽边导电排....................................................................................................... - 11 - 3.7.2 槽间导电板...................................................................................................... - 12 - 3.7.3 阴极导电棒...................................................................................................... - 12 - 3.8设计总结........................................................................................................................ - 9 - 4.图纸 ........................................................................................... - 12 - 5.参考文献................................................................................... - 12 -