Preview

Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya

Расширенный поиск

ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ АНОДНОГО ГАЗА В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СУСПЕНЗИИ «КРИОЛИТОВЫЙ РАСПЛАВ–ГЛИНОЗЕМ»

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-1-13-18

Полный текст:

Аннотация

Представлены результаты физического моделирования поведения пузырьков, образуемых в результате электрохимического выделения кислорода на инертном аноде при высокотемпературном электролизе суспензии глинозема во фторидном расплаве. Рассчитаны критерии подобия, проведены опыты на водной модели электролизера с вертикально ориентированными электродами, с помощью видеосъемки получены данные о поведении пузырей в суспензии. В качестве электролита модели использовался 20 %-ный водный раствор серной кислоты с содержанием глинозема 30 об.%. Опыты проводились в интервале плотностей тока от 0,05 до 0,25 А/см2. Видео снималось на камеру «Nikon D3100» с частотой съемки 30 кадр./с. Получены сведения о характере движения пузырей, количественные данные, характеризующие коалесценцию, скорость подъема пузырей. Для определения средней скорости подъема было проанализировано 125 пузы- рей. Они имели толщину от 0,8 до 2,3 мм. Режим движения пузырей являлся снарядным при скорости их подъема 1,0– 2,3 см/с. Толщина пузырькового слоя составила около 5 мм. Дальнейшие исследования будут направлены на получение новых данных о поведении пузырей при разных значениях содержания твердой фазы, плотности тока, угла наклона электродов, гранулометрического состава.

Об авторах

А. С. Ясинский
Сибирский федеральный университет
Россия

аспирант кафедры металлургии цветных металлов,

660025, г. Красноярск, пр-т Красноярский рабочий, 95



П. В. Поляков
Сибирский федеральный университет
Россия
докт. хим. наук, проф., профессор-консультант кафедры металлургии цветных металлов


А. Б. Ключанцев
Сибирский федеральный университет
Россия

ст. науч. сотр. кафедры металлургии цветных металлов



Список литературы

1. Кирпичев М.В. Теория подобия. М.: Изд-во АН СССР, 1953.

2. Хантли Г. Анализ размерностей / Пер. с англ. А.Ф. Ульянова. Под ред. И.Т. Аладьева, К.Д. Воскресенского. М.: Мир, 1970.

3. Симаков Д.А. Разработка основ технологии получения алюминия электролизом суспензий глинозема во фторидных расплавах с целью улучшения технических и экологических показателей процесса Эру—Холла: Дис. ... канд. техн. наук. Красноярск: ГУЦМиЗ, 2006.

4. Поляков П.В., Симаков Д.А. Способ получения металлов электролизом расплавленных солей: Пат. 2274680 (РФ). 2006.

5. Поляков П.В., Симаков Д.А. Многополярная электролизная ванна для получения жидких металлов электролизом расплавов и способ установки электролизных ванн: Пат. 2275443 (РФ). 2006.

6. Helmut Vogt. Gas-evolving electrode // Comprehensive treatise of electrochemistry. N.-Y.; London: Plenum press, 1983. Vol. 6. P. 445—489.

7. Paul J. Sides. Phenomena and effects of electrolytic gas evolution // Modern aspects of electrochemistry. N.-Y.; London: Plenum press, 1986. No. 18. P. 303—355.

8. Укше Е.А., Полякова Г.В., Медвецкая Г.А. Динамика хлора и магния при электролизе расплавленных хлоридов // Журн. прикл. химии. 1960. No. 10. С. 2279—2284.

9. Morshed Alam, Yos Morsi, William Yang, Krishna Mohanarangam, Geoff Brooks, John Chen. Investigation of electrolytic bubble behavior in aluminum smelting cell // Light Metals. 2013. P. 591—596.

10. Laurent Cassayare, Torstain A. Utigart, Sylvie Bouvet. Visualizing gas evolution on graphite and oxygen-evolving anodes // JOM. 2002. May. P. 41—45.

11. Subrat Das, Lanka Dinushke Weerasiri, Veeriah Jegatheesan. Bubble flow in static magnetic field // Light Metals. 2015. P. 789—793.

12. Are J. Simonsen, Kristian Etienne Einasrud, Ingo Eick. The impact of bubble-bubble interaction on anodic gas release: a water model analysis // Light Metals. 2015. P. 795—800.

13. Alexandre Perron, Lazlo I. Kiss, Sandor Poncsak. Regimes of the movement of bubbles under the anode in an aluminum electrolysis cell // Light Metals. 2005. P. 565—570.

14. Кутепов А.М, Полянин А.Д., Запрянов З.Д., Вязьмин А.В., Казенин Д.А. Химическая гидродинамика: Справ. пос. М.: Квантум, 1996.

15. Шестаков В.М.. Поляков П.В., Бурнакин В.В. Скорость всплывания одиночных пузырей в расплавленных солях // Теорет. основы хим. технологии. 1984. Т. XVIII. No. 3. С. 118—126.


Для цитирования:


Ясинский А.С., Поляков П.В., Ключанцев А.Б. ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ АНОДНОГО ГАЗА В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СУСПЕНЗИИ «КРИОЛИТОВЫЙ РАСПЛАВ–ГЛИНОЗЕМ». Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya. 2017;(1):13-18. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-1-13-18

For citation:


Yasinsky A.S., Polyakov P.V., Klyuchantsev A.B. ANODE GAS DYNAMICS IN HIGH-TEMPERATURE CRYOLITE MELT-ALUMINA SLURRY. Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy. 2017;(1):13-18. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-1-13-18

Просмотров: 209


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)