Влияние проницаемости углеродных подовых материалов на срок службы алюминиевых электролизеров
Диссертация
Из работ зарубежных и отечественных исследователей причин выхода электролизеров из строя следует, что основным разрушающим фактором является фильтрация компонентов электролита через поры подовых блоков в огнеупорные и теплоизоляционные слои. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы изготавливаются из неорганических оксидов и подвержены химической деградации под действием расплавленных фторидов… Читать ещё >
Список литературы
- Sorlie M., Oye H.A. Cathodes in Aluminium Electrolysis. 2nd edition. Aluminium-Vertag. 1994. 408 p.
- Thonstad J. and Rolseth S. On the Cathodic Overvoltage on Aluminium in NaF-AlF3-A1203 Melts-II//Electrochimica Acta. 1978. Vol. 23. № 3. P.233−241.
- Welch B.J. Advances in electrochemistry // Proc. 8th Int. Light Metals Congress. Leoben-Vienna. 1987. P. 120−123.
- Sturm E., Prepeneit J., Sahling M. Economic Aspects of an Effective Diffusion Barrier. // Light Metals. 2002. P.433−439.
- Allaire C., Peletier P. Corrosion in Potlining Refractories: Effect of Cathode Material Interpreted Using a Unified Approach // Journal of Metals. 2003. Nov. P. 59−61.
- Zolochevsky A., Hop J., Servant G. et al. Rapoport-Samoilenko test for Cathode Carbon Materials I. Experimental Results and Constitutive Modelling // Carbon. 2003. Vol. 41, № 3. P.497−505.
- Siljan O.-J. Dr.Ing. Thesis. // Norwegian Technical University, Trondheim, Norway. 1990. 348p.
- Rafiei P., Hiltmann F. Hyland M. et al. Electrolytic Degradation within Cathode Materials // Light Metals. 2001. P.747−752.
- Proshkin A. V., Pogodaev A.M., Polyakov P.V. et al. Property Change of Dry Barrier Mixes Used in Cathode of Aluminium Reduction Cell // Light Metals. 2007. P.833−838
- Ю.Коллинз P. Течения жидкостей через пористые материалы. M., 1964. 350 с.
- П.Юрков А. Л. Огнеупоры и углеродные катодные материалы дляалюминиевой промышленности. Красноярск, 2005. 257 с. 12. Wilkening S. and Reny P. Erosion Rate Testing of Cathode Materials// Light Metals, 2004. P.597−602.
- Черемской П.Г., Слезов В. В., Бетехтин В. И. Поры в твердом теле. М., 1990. 373 с.
- Н.Костиков В. И., Белов Г. В. Гидродинамика пористых графитов. М., 1988. 207 с.
- Дубинин М. М., Физико-химические основы сорбционной техники. 2 изд., М., 1935. 289 с.
- Фиалков А.С. Углеграфитовые материалы. М., 1979. 320 с.
- Привалов В.П., Степаненко М. А. Каменноугольный пек. М., 1981. 208 с.
- Крылов А.Н., Вильк Ю. Н. Углеграфитовые материалы и их применение в химической промышленности. М., 1965.147 с.
- Тарабанов А.С., Костиков В. И. Силицированный графит. М., 1977. 208 с.
- Фризоргер В.К., Храменко С. А., Анушенков А.Н.Основные принципы колодного анода. //Цветные металлы. 2007. № 12. С.57−60,
- Емельянов А.Н., Сюняев З. И., Долматов JI.B. Аналитический метод определения расхода связующего при приготовлении анодной массы. // Цветные металлы. 1970. № 10. С. 42−45.
- Лукина Э. Ю. Тепловое расширение углеродных материалов. Обзорная информация.М., 1989. № 5, 32 с.
- Фиалков А. С. Формирование структуры и свойств углеграфитовых материалов. М., 1965. 288 с.
- Скороход В.В. Реологические основы теории спекания. Киев, 1972. 149 с.
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М., 1987.840 с.
- Reffstrap J., Houbak N. A finite element analysis of hot and cold water displacement in porous media and comparison against experimental results // Numer. Meth. in Heat Transfer / Edited by Lewis A.W.John Wiley and Sons Ltd. 1985. P.247−267.
- Prasad V. Thermal convection in a rectangular carity filled with a heat-generating, Darcy porous medium // Trans ASME: J. Heat Transfer. 1988. №.2. P. 134−142.
- Loi F.-C., Choi Y.S., Kulacki F.A. Natural convection in horisontal porous layers with diserete heat sources // AiAA Paper. 1988. № 659. P. 1−10.
- Ettefagh J., Vafai K. Natural convection in open-ended covitces with a porous of structing medium // Jnt. J. Heat Mass Transfer. 1988. Vol.31. № 4. P.673−693.
- Prasad V., Loi F.-C., Kulacki F.A. Mixed convection in horisontal porous layes heated from below // Trans. ASME: J. Heat Transfer. 1988. Vol.110. №.2. P.395−407.
- Prasad V., Kulacki F.A., Keyhani M. Natural convection in porous media // J. FluidMech. 1985. Vol.150P.89−119.
- Чжань С., Айви Д., Бэрри Р. Естественная конвекция в замкнутой полости, заполненной пористым материалом // Теплопередача. 1970. № 1. С.23−27.
- Tong T.W., Subramanian Е. A boundary layer analysis for natural convection in porous enclosure-use of the Brinkman-extended Darcy model // Jnt. J. Heat and Mass Transfer. 1985. Vol.28. P.563−571.
- Ислам P.H., Нандакумар K.P. Многозначные решения задачи о термогравитационном течении во влагонасыщенных пористых средах при больших числах Пекле // Теплопередача. 1986. № 1. С. 119−126.
- Laurat G., Prasad V. Natural convection in a vertical porous cavity a numerical study for Brinkman-extended Darcy formulation // Trans. ASME: J. Heat Transfer. 1988. Vol.110, №.2. P.124−134.
- Poulikakos D., Kozmierzak M. Forsed convection in a duct partially filled with porous material // Jbig. P. 88−97.
- Beckermann C., Ramadhyani S., Viskanta R. Natural convection flow and heat transfer between a fluid layer and a porous layer inside a rectangular enclosure // Jbig. P.89−92.
- Hunt M.L., Tien C.L. Non-Darcian convection in cylindrical packed beds // Trans. ASME: J. Heat Transfer. 1988. Vol.110, №.2. P.378−384. ,
- Georgiadis J.G., Catton J. Dispersion in cellular thermal convection in porous layers//Jnt. J. Heat Mass Transfer. 1988. Vol.31, №.5. 3.1081−1098.
- Hong J.T., Yamada Y., Tien C.L. Effect of non-Darcian and nonuniform porosity on vertical-plate natural convection in porous media // Trans. ASME: J. Heat Transfer. 1988. Vol.110, №.1. P.76−83.
- Поляев B.M., Майоров В. А., Васильев JI. Л. Гидродинамика и теплообмен в пористых элементах конструкций летательных аппаратов. М., 1988. 168 с.
- Vafai К. Convective flow and heat transfer in variable porosity media // J. Fluid Mech. 1984. Vol.147, p.233−239.
- Баренблатт Г. И., Ентов B.M., Рыжик B.M. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М., 1984. 208 с.
- Баренблатт Г. И., Ентов В. М., Рыжик В. М. Теория нестационарной фильтрации жидкостей и газов. М., 1972. 288 с.
- Ромм Е.С. Фильтрационные свойства трещинноватых горных пород. М., 1966. 283 с.
- Combarnous М.А., Bories S.A. Hydrothermal convection in saturated porous media // Adv. in hydroscience Academic Press. N.Y., 1975. Vol.10. P.231−307.
- Carbonell R.G., Whitaker S. Heat and mass transfer in porous media // Fundamental of transport phenomena in porous media, J. Bear, M.Y.Corapcioglu, eds., NATO ASI Series, 1964. P.68−75.
- Tien C.L., Hunt M.L. Boundary-layer flow and heat transfer in porous beds // Chem. Eng. Proc. 1987. Vol.21. P.53−63.
- Майоров B.A. Теплопроводность пористых металлов // Тепло- и массообмен в системах с пористыми элементами. Минск: ИТМО АН БССР. 1981. С.121−130.
- Лыков А.В. Тепломассобмен. Справочник. М., 1978. 480 с.
- Wakao N., Kaguei S. Heat and mass transfer in packed beds. N.Y., 1982. 364 p.
- Коэффициенты сопротивления, теплоотдачи и переноса в засыпной активной зоне с шаровыми телами. Обзор/Н.Б. Адамова, Р. С. Демешев, В. Н. Крымасов и др/.- М.: ИАЭ им. И. В. Курчатова, 1983, 52 с.
- Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций. М., 1968, 464 с.
- Shamsili R. and 0 у.е. Н. A. Melt Penetration and Chemical Reactions in Carbon Cathodes During Aluminium Electrolysis. 1П. // Light Metals. 1994. P.731−739.
- Dewing E. W. The Reaction of Sodium with Nongraphic Carbon: Reactions Occurring in the Linings of Aluminum Reduction Cells. //Transactions of the Metallurgical Society of AIME. Vol. 227, № 12. 1963. P.1328−1334
- Dell M. B. Reaction Between Carbon Lining and Hall Bath.// Extractive Metallurgy of Aluminium, /ed. G. Gerard, N.Y. 1963. P.403−415.
- Brilloit P. A., Lossius L. P., and 0ye H. A. Penetration and Chemical Reactions in Carbon Cathodes During Aluminium Electrolysis. I. Laboratory Experiments. //Metallurgical Transactions B. Vol. 24B, № 1. 1993. P.75−89
- Liao X. and 0ye H. A. Increased Sodium Expansion in Cryolite-Based Alumina Slurries. // The 127th TMS Annual Meeting, San Antonio. Texas, 1998. P.659−666.
- Dresselhaus M. S. and Dresselhaus G. M. Intercalation Compounds of Graphite.//Adv.Phys. Vol.30, № 2. 1981. P.139−326.
- Belitskus D. Effect of Anthracite Calcination and Formulation Variables on Properties of Bench Scale Aluminum Smelting Cell Cathodes. // Metallurgical Transactions B, V0I.8B, № 4. 1977. P.591−596.
- Welch B.J., Hyland M. M, Utley M. et al. Interrelationship of Cathode Mechanical Properties and Carbon/Electrolyte Reaction During Start-Up. // The 120th TMS Annual Meeting. New Orleans, Louisiana. 1991. P.727−733.
- Hop J. G. Sodium Expansion and Creep of Cathode Carbon. Ph.D. Thesis // Norwegian Technical University, Trondheim, Norway. 2003. 176 p.
- Rutlin J.L. Chemical reaction and mineral phase formation by sodium fluorite attack on alumino-silicate and anorthite based refractories. Ph.Dr. thesis // Norwegian Technical University, Trondheim, Norway, 1998.
- Rutlin J. and Grande T. Phase Equilibria in Subsystems of Quaternary Reciprocal System Na20-Si02-Al203-NaF-SiF4-AlF3. //J. Am. Ceram. Soc., Vol.82.1999. P.2538−2544.
- Moyer J.R. Phase diagram for mullite SiF4. // J. Am. Ceram. Soc. Vol.78, № 12. 1995. P.3253−3258.
- Schoning C. Results based on autopsy of shut-down aluminium reduction cells. //Norwegian Technical University, Trondheim, Norway. 1999. 368 p.
- Siljan O.-J., Grande Т., Schoning C. Refratories for aluminium redaction cells. Part П. Physical properties of penetrating melt, reduction by metals and volatile fluorides.//ALUMINIUM 77. 2001. P.5−10.
- Храменко С.А. Структура пористости подовой массы // Сборн. докл. 5-й Междун. конф. «Алюминий Сибири 99». Красноярск, 2000, С. 174−178.
- Храменко С.А., Воробьева Т. С., Скрынник Г. И. и др. Применение гелиевого пикнометра для контроля прокалки кокса // Цветные металлы. 2001. № 11. С.66−67.
- Carman Р. С. Flow of gases in porous media. London. 1956. 182 p.
- Школьников Е.И. Уточнение выражений для проницаемости пористого слоя при вязком течении жидкостей и газов под действием перепада давления//Колл. ж. Т.58, № 4. 1996. С.553−557.
- Храменко С.А. Исследование пористости подовых материалов // Сб. докл. 4-й Между нар. конф. «Алюминий Сибири 98». Красноярск, 1999. С.76−83.
- Веселов В.В., Аникин Е. Г., Таянчин А. С., Храменко С. А. Исследование влияния грансостава шихты и содержания связующего на показатели качества подовой массы // Сборн. докл. 7-й Междунар. конф. «Алюминий Сибири-2000». Красноярск, 2001. С.137−141.
- Храменко С.А. Развитие пористости и контактных явлений в углеродных материалах // Сборн. докл. 7-й Междунар. конф. «Алюминий Сибири -2001». Красноярск, 2002. С. 121−126.
- Керамика из высокоогнеупорных окислов / Под ред. Д. Н. Полубояринова и Р. Я. Попильского. М., 1977, 304 с.
- ХольмР. Электрические контакты. М., 1961. 232 с.
- Храменко С.А. Формирование структуры «жестких» и «мягких» подовых масс при уплотнении // Сборн. докл. 6-й Междунар. конф. «Алюминий Сибири-2000». Красноярск, 2001. С.96−99.
- Щелкачев В. Н. Основы и приложения теории неустановившейся фильтрации: Монография. В 2 ч. —М.: Нефть и газ, 1995, Ч. 1. 586 с.
- Ладнюк Л.Г. Аналитический обзор работы завода по сроку службы электролизеров //Техн. экон. вестник ОАО «КрАЗ», № 11. 1998. С. 1−4.
- Forland K. S, Forland Т. and Ratkje S.K. IrreversibleThermodynamics. Theory and Application. JOHNWILEY & SONS, 1988. 231 p.
- Stig F. J., Kjelstrup s.k. Penetration Force of Bath Components into Pot Linings //LightMetals, 1997. P.287−292.
- Борисов В.И., Храменко С. А. Исследование подовых материалов аварийных электролизеров. // Сборн. науч. тр. «Современные проблемы производства и эксплуатации углеродной продукции». Челябинск, 2000. С.158−160.
- Юрков A.JI., Храменко С. А., Борисов В. И. О влиянии структуры и свойств подовых углеродных блоков на преждевременное отключение электролитических ванн. // Новые огнеупоры,-2008, № 4, с. 3−12.
- Khramenko S.A., Polyakov P.V., A.V. Rozin et al. Effect of Porosity Structure on Penetration and Performance of Lining Materials // Light Metals, 2005. P.795−799.
- Храменко C.A., Поляков П. В., Пингин B.B., Борисов В. И. Величина проницаемости подовых блоков и срок службы алюминиевых электролизеров // Цветные металлы, 2009. № 6. С. 89−91.