铝电解过程阳极气泡的生长机理、运动规律及对电解质运动的影响对电解槽的稳定运行有非常重要的作用。研究铝电解槽阳极气泡，最重要的是能够直接观察到阳极气泡的生长和运动规律。为了实现电解槽中气泡行为的可视化，目前国内外学者建立了各种模型来研究电解过程中气泡的特性，其中主要的研究模型为室温水模型、低温电解模型、高温电解模型和数值模拟模型。对这四种模型的研究现状进行了分析，展望了其发展前景

研究了Na3AlF6-AlF3-CaF2-LiF-Al2O3熔盐体系的物化性质,包括液相线温度、电导率和密度,并选择该体系中的低分子比电解质在100A垂直排铝式电解槽上进行了电解制铝.结果表明,用TiB2材料做阴极,当所使用的电解质分子数比为1.5~2.0,电解温度为800~930℃时,电流效率达到84.6%~88.3%,每kgAl的直流电耗为11.5~11.83kw·h

介绍了电解槽内电流分布、磁场和电磁力的计算模型和计算程序,结合我国自焙阳极上插棒式铝电解槽的实践计算了铝液中的电磁力,给出了电流分布、磁场及电磁力场图,为铝电解槽的设计和炉膛内形的优化提供了参考

本课题利用有限元分析软件COMSOL Multiphysics，根据某设计院铝电解槽的设计图纸以及它的结构和物理参数建立了铝电解槽的电热场数学物理模型。而且在计算仿真时，本课题会按照槽体长轴和短轴将槽体切开，取整个槽体的四分之一进行计算仿真。在将铝电解槽的电热场看做稳态场的前提下，对电热场进行数学计算时，耦合计算导电的拉普拉斯方程和有内热源的导热泊松方程

工作目的是建立一个以因特网为介质的铝电解质物理化学性质的计算与查询系统，系统的查询和运算首先是通过表单接收数据，抗后调用JavaScript函数传递数据，在Java applet小程序中处理这些数据，再利用Graphics类中的方法绘制相应的曲线．系统目前收录的铝电解质物理化学性质包括：液相线温度、三氧化二铝的溶解度、电导率、蒸气压、密度、表面张力、粘度、金属的溶解性等．

基于通用有限元软件ANSYS建立了某大型铝电解槽结构的三维实体模型和热应力场耦合分析的有限元模型.考虑材料非线性和接触非线性的基础上对电解槽结构强度进行了仿真计算,给出了槽壳和摇篮架的应力、应变云图,分析了电解槽结构的变形规律,并提出了结构优化的途径.以槽壳近似弹性体为目标,对不同组合载荷工况进行了反算,得出与实际更接近的荷载条件

通过实验室和工业电解槽系统研究了铝电解槽阴极和槽壳的变形,从中获取钠膨胀系数并用于工业阴极和槽壳的应力场的模拟分析,在考虑温度梯度热应力和钠膨胀化学应力共同作用条件下,获得了工业槽焙烧、启动后槽壳的变形位移数值.用机械式位移计对350 kA石墨化阴极工业电解槽变形进行了长达360 d的现场测试和监测,模拟值与实测值吻合

建立一个以因特网为介质的铝电解体系多元相图检索系统.该系统利用Web中的网页制作技术,采用动画、图解等多媒体手段,将文献中记录的大量有关的相图以交互的方式提供给用户.该系统是铝电解冶金培训与咨询系统中的相图子系统,包括二元相图、三元相图、四元相图、立体相图等部分.与主要通过绘制等温线或剖面图来描述某一体系的部分特性不同,该子系统试图利用动画的方式来显示相图,使用者可以从不同的侧面来研究这些相图

为了提高现用铝电解炭基阴极的抗钠侵蚀性能,在实验室条件下研究了添加剂对铝电解炭基阴极钠渗透膨胀的影响.结果表明:添加B2O3能减缓钠的初期渗透和膨胀速率,但同时会增加阴极的终期膨胀量;而添加TiB2既能减少金属钠的渗透量,又能降低炭基阴极的钠膨胀率;当同时加入TiB2和B2O3时,能够进一步提高炭基阴极的抗钠渗透膨胀性能

铝电解槽炭渣是铝工业冶炼生产过程中产生的一种危险废物.炭渣的大量堆存，在浪费电解质资源的同时，也会造成大气、土壤以及水体的污染.本试验以炭渣为原料，Na2CO3为添加料，对炭渣的焙烧−水浸工艺回收炭粉和冰晶石的可行性与过程进行了研究