Поляков Андрей Александрович Распределение тока и потенциала по поверхности вертикальных электродов при электролитическом получении алюминия

Краткое описание

Поляков Андрей Александрович Распределение тока и потенциала по поверхности вертикальных электродов при электролитическом получении алюминия
ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
кандидат наук Поляков Андрей Александрович
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ И ЕГО ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ

1.1 Развитие классической технологии электролиза

1.2 Перспективные направления развития электролитического получения алюминия

1.2.1 Инертные или смачиваемые катоды

1.2.2 Инертные аноды

1.2.3 Проблемы инертных электродов

1.2.4 Новые направления энергосберегающих технологий

1.2.4.1 Энергосбережение и утилизация «бросовой энергии»

1.2.4.2 Новое направление в технологии энергосберегающих электролизеров

1.2.5 2Э- и 3D- производительность алюминиевых электролизеров

1.3 Выводы по главе

ГЛАВА 2 НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКА И ПОТЕНЦИАЛА ПО ПОВЕРХНОСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОМ ПОЛУЧЕНИИ АЛЮМИНИЯ

2.1 Краткое изложение теории распределения тока и потенциала

2.2 Теоретическое обоснование аналитической модели распределения тока и потенциала в условиях электролитического получения алюминия

2.2.1 Уравнения распределения тока и виды геометрических аппроксимаций

2.2.2 Модельные представления об анодном процессе

2.2.3 Модельные преставления о катодном процессе

2.2.4 Последовательность аналитических расчетов

2.2.5 Результаты аналитического моделирования и их обсуждение

2.2.5.1 Электроды с гладкой поверхностью

2.2.5.2 Электроды с синусоидальным профилем

2.3 Выводы по главе

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКА И ПОТЕНЦИАЛА НА СТАБИЛЬНОСТЬ ЭЛЕКТРОЛИЗА КГР С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ

3.1 Разработка методологии экспериментальных исследований распределения тока и потенциала

3.2 Методика экспериментальных исследований

3.2.1 Методика исследований с использованием водной модели

3.2.2 Методика экспериментальных исследований распределения тока в условиях криолитоглиноземного расплава

3.2.3 Последовательность подготовки, запуска и ведение лабораторного электролиза с криолитоглиноземными расплавами

3.2.3.1 Предварительная подготовка

3.2.3.2 Сборка электрохимической ячейки и запуск электролиза

3.3 Экспериментальное исследование влияния распределения тока и потенциала на электролитический процесс

3.3.1 Экспериментальные исследования с водной моделью

3.3.2 Экспериментальные исследования с применением вертикальных электродов в криолитоглиноземных расплавах

3.3.2.1 Электролиз с электродами прямоугольной формы

3.3.2.2 Электролиз с электродами эллиптической формы

3.3.2.3 Обобщение результатов экспериментов с прямоугольными и эллиптическими электродами

3.4 Выводы по главе

ГЛАВА 4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВНЕДРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ МАЛОРАСХОДУЕМЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ ФОРМЫ В

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

4.1 Постановка задачи для расчетов

4.2 Расчет экономического эффекта при замене горизонтальных электродов на вертикальные

4.3 Расчет экономического эффекта от повышения чистоты получаемого алюминия за счет использования эллиптических электродов

4.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Заявка на патент

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт о внедрении результатов исследования