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鋁電解生產工藝與技術(國家級一流本科專業建設成果教材)

  • 作者：編者:金會心|責編:任睿婷//杜進祥
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122448736
  • 出版日期：2025/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：209
人民幣：RMB 49 元      售價：元
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內容大鋼
    《鋁電解生產工藝與技術》主要介紹了現代鋁電解生產工藝基礎理論與技術，內容涉及鋁電解生產概況、鋁電解質體系及其性質、鋁電解過程的機理、鋁電解的電流效率和電能效率、鋁電解槽的物理場、鋁電解的生產操作和氟化鹽的消耗、鋁電解新技術及原鋁的精煉、鋁電解生產中的煙氣治理與固體廢料的回收利用、鋁電解過程式控制制、鋁電解智能工廠等方面。本書既反映了鋁電解國內外較新的研究成果，也融入了現代鋁電解智能製造概況及智能工廠建設的相關內容，具有很強的理論指導性與實踐操作性。
    本書適合作為冶金工程專業本科生和研究生的教材，也可作為有色金屬冶金和輕金屬冶金行業科研人員和工程技術人員的參考書籍。
作者介紹
編者:金會心|責編:任睿婷//杜進祥
目錄
第1章  鋁電解生產概況
  1.1  鋁的性質和用途
    1.1.1  鋁的性質
    1.1.2  鋁的用途
  1.2  鋁電解的發展及生產工藝流程
    1.2.1  煉鋁簡史
    1.2.2  鋁電解槽技術的發展
    1.2.3  鋁電解生產工藝流程
  1.3  鋁電解的原料
    1.3.1  氧化鋁
    1.3.2  冰晶石
    1.3.3  其他氟化鹽
  1.4  鋁電解的炭陽極
    1.4.1  自焙陽極和預焙陽極
    1.4.2  生產預焙陽極的主要原料
    1.4.3  預焙陽極製備工藝流程
    1.4.4  改善陽極性能的途徑
  思考題
第2章  鋁電解質體系及其性質
  2.1  研究鋁電解質的意義
    2.1.1  鋁電解質在鋁電解中的作用
    2.1.2  霍爾-埃魯特法對鋁電解質的要求
  2.2  鋁電解質的相平衡圖
    2.2.1  NaF-AlF3二元系相圖
    2.2.2  Na3AlF6-Al2O3二元系相圖
    2.2.3  Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系相圖
  2.3  工業鋁電解質的物理化學性質
    2.3.1  熔度
    2.3.2  密度
    2.3.3  電導率
    2.3.4  黏度
    2.3.5  表面性質
    2.3.6  蒸氣壓
    2.3.7  離子遷移數
  思考題
第3章  鋁電解過程的機理
  3.1  冰晶石-氧化鋁熔體結構
    3.1.1  NaF-AlF3系熔體結構
    3.1.2  Na3AlF6-Al2O3系熔體結構
  3.2  電解質各組分的分解電壓
    3.2.1  分解電壓的概念
    3.2.2  Al2O3的分解電壓
    3.2.3  電解質中其他組分的分解電壓
  3.3  兩極主反應
    3.3.1  陰極主反應
    3.3.2  陽極主反應
  3.4  陰極副反應
    3.4.1  鋁的溶解和再氧化損失
    3.4.2  其他離子析出
  3.5  陽極副反應

    3.5.1  陽極過電壓
    3.5.2  陽極效應
  思考題
第4章  鋁電解的電流效率和電能效率
  4.1  電流效率
    4.1.1  電流效率的基本概念
    4.1.2  電流效率的測定
    4.1.3  電流效率降低的原因
    4.1.4  影響電流效率的因素
  4.2  電能效率
    4.2.1  電能效率的基本概念
    4.2.2  理論電耗和實際電耗
    4.2.3  鋁電解槽的平均電壓
    4.2.4  鋁電解槽的節能途徑
  思考題
第5章  鋁電解槽的物理場
  5.1  物理場的概況
    5.1.1  物理場的基本概念
    5.1.2  物理場對鋁電解過程的影響
    5.1.3  物理場的研究方法
  5.2  鋁電解槽的電場
    5.2.1  電場的表徵
    5.2.2  電流分佈
    5.2.3  電場的計算模型
  5.3  鋁電解槽的磁場
    5.3.1  磁場對電解過程的影響
    5.3.2  磁場設計的目標以及磁場補償技術
    5.3.3  電解系列磁場解析
    5.3.4  磁場的計算模型
  5.4  鋁電解槽的熱場
    5.4.1  熱場的研究和計算分析的作用
    5.4.2  熱場設計的基本原則
    5.4.3  熱場的計算模型
  5.5  鋁電解槽的流場
    5.5.1  流場對電解過程的影響
    5.5.2  鋁液的運動形式及減少鋁液波動的方法
    5.5.3  鋁液流場的計算模型
  5.6  鋁電解槽的應力場
    5.6.1  應力場對鋁電解槽的影響
    5.6.2  熱應力場的計算模型
  5.7  物理場與鋁電解槽運行特性的關係
  思考題
第6章  鋁電解的生產操作和氟化鹽的消耗
  6.1  鋁電解槽的焙燒
    6.1.1  焙燒的目的
    6.1.2  焙燒方法
  6.2  鋁電解槽的常規作業
    6.2.1  啟動
    6.2.2  加料
    6.2.3  出鋁

    6.2.4  陽極作業
  6.3  鋁電解槽正常生產的特徵及技術條件
    6.3.1  正常生產的特徵
    6.3.2  正常生產的技術條件
  6.4  氟化鹽的消耗
    6.4.1  電解質的蒸發
    6.4.2  電解質水解引起的氟化鹽消耗
    6.4.3  原料中的雜質引起的氟化鹽消耗
    6.4.4  電解過程中陰極內襯吸收電解質引起的氟化鹽消耗
    6.4.5  鋁電解槽啟動時的氟化鹽消耗
    6.4.6  陽極效應引起的氟化鹽消耗
  6.5  電解質成分的變化及調整
    6.5.1  電解質成分變化經過及原因
    6.5.2  電解質成分的調整
  思考題
第7章  鋁電解新技術及原鋁的精煉
  7.1  鋁電解新技術
    7.1.1  氯化鋁熔鹽電解法
    7.1.2  電熱法熔煉鋁硅合金
    7.1.3  鋁硅合金提取純鋁
  7.2  原鋁的精煉
    7.2.1  原鋁的質量
    7.2.2  三層液電解精煉
    7.2.3  凝固提純法制取高純鋁
    7.2.4  有機溶液電解精煉
  思考題
第8章  鋁電解生產中的煙氣治理與固體廢料的回收利用
  8.1  鋁電解槽煙氣的干法凈化
    8.1.1  鋁電解槽煙氣的組成
    8.1.2  干法凈化的理論基礎
    8.1.3  干法凈化的工藝過程及設備原理
  8.2  鋁電解槽煙氣中SO2的凈化技術
    8.2.1  脫硫技術
    8.2.2  脫硫效率和脫硫副產物
  8.3  鋁電解槽陽極炭渣的回收處理和利用
    8.3.1  陽極炭渣的組成
    8.3.2  陽極炭渣中炭的產生與生成機理
    8.3.3  陽極炭渣的處理與回收技術
  8.4  鋁電解槽廢舊陰極內襯的處理和利用
    8.4.1  廢舊陰極內襯的組成及毒性分析
    8.4.2  廢舊陰極內襯的綜合利用
  8.5  鋁灰渣資源的回收和利用
    8.5.1  鋁灰渣的產生和組成
    8.5.2  鋁灰渣的回收和利用
  思考題
第9章  鋁電解過程式控制制
  9.1  鋁電解控制系統的發展概況
    9.1.1  單機群控系統
    9.1.2  集中式控制系統
    9.1.3  集散式（或分散式）控制系統

    9.1.4  先進的集散式控制系統——網路型控制系統
  9.2  鋁電解控制系統的基本結構與功能
    9.2.1  核心控制裝置——槽控機簡介
    9.2.2  系統配置實例
    9.2.3  系統功能設計實例
  9.3  鋁電解生產過程的控制
    9.3.1  鋁電解過程的診斷與控制
    9.3.2  槽電壓的控制
    9.3.3  槽電阻控制（極距調節）
    9.3.4  氧化鋁濃度控制
    9.3.5  電解質摩爾比控制（AlF3添加控制）
  思考題
第10章  鋁電解智能工廠
  10.1  鋁電解智能工廠概況
    10.1.1  鋁電解傳統工廠現狀
    10.1.2  鋁電解智能化的發展
    10.1.3  鋁電解智能工廠特點
    10.1.4  鋁電解智能工廠管理目標
  10.2  鋁電解智能工廠總體架構
    10.2.1  技術架構
    10.2.2  智能應用
    10.2.3  工業安全
  10.3  鋁電解智能工廠建設內容
    10.3.1  生產數據採集
    10.3.2  人工智慧控制
    10.3.3  生產管理系統
    10.3.4  智能感知系統
    10.3.5  數字孿生工廠
    10.3.6  遠程大數據爐況診斷
    10.3.7  數據融合平台
  思考題
參考文獻

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