ITEM METADATA RECORD
Title: Durable Material Systems in Hall-Héroult Aluminium Electrolysis Cells (Duurzame materiaalsystemen in Hall-Héroult aluminium elektrolyse cellen)
Other Titles: Durable Material Systems in Hall-Héroult Aluminium Electrolysis Cells
Authors: Liu, Junhu; M0324499
Issue Date: 25-Aug-2008
Abstract: Primair aluminium wordt inmiddels reeds meer dan 120 jaar industrieel geproduceerd via het Hall-Héroult proces. Door het gebrek aan duurzame en betaalbare beschermingsmaterialen voor de thermokoppels, is een continue temperatuurmeting vooralsnog onmogelijk. De voornaamste drijvende kracht om wel zo’n meting mogelijk te maken, bestaat in een betere procescontrole in de Hall-Héroult cel. Het belangrijkste technologische probleem is dat er vandaag geen enkel materiaal gekend is dat bestand is tegen de simultane corrosie door cryolietvloeistof en gesmolten aluminium bij temperaturen van 1000 °C. Dit doctoraal onderzoek focust op het ontwerpen en testen van materiaalsystemen die in staat zijn een lange termijn en tevens continue temperatuurmeting te garanderen. De voorgestelde oplossing bestaat erin om meervoudige deklagen op een metallische buis te gebruiken als bescherming voor het thermokoppel. De bovenste deklaag bestaat uit TiB2, geproduceerd via atmosferisch plasmaspuiten (APS). Om het potentieel succes van de TiB2-deklagen na te gaan, werd een systematische karakteriseringmethode ontwikkeld, die zowel de oppervlakte- als de bulkeigenschappen onderzoekt. Via deze karakterisering kon de relatie tussen de eigenschappen en de bespuitingeigenschappen bepaald worden. Hierdoor is een diepere kennis van het APS-proces ontwikkeld. De manier waarop zuurstof voorkomt in de TiB2-deklagen werd eveneens bepaald. Daarbij werd aangetoond dat zuurstof in de deklaag in twee vormen aanwezig is: als opgeloste zuurstof en als gebonden zuurstof in de oxiden van boor en titaan. De voorgestelde systemen met TiB2 als bovenste deklaag werden getest onder industriële omstandigheden. De degradatiemechanismen werden onderzocht via post-mortem analyses van gerecupereerde monsters. De opgedane kennis zal zeer nuttig zijn voor de continue ontwikkeling van beschermingsmaterialen voor thermokoppels, teneinde lange termijn, continue temperatuurbepalingen in Halt-Héroult cellen mogelijk te maken.
Publication status: published
KU Leuven publication type: TH
Appears in Collections:Chemical and Extractive Metallurgy Section (-)

Files in This Item:

There are no files associated with this item.

Request a copy

 




All items in Lirias are protected by copyright, with all rights reserved.