овщина шару електроліту у ванні становить 150-250 мм. Температуру ванни підтримують у межах 950-970 0 С за рахунок тепла, що виділяється при проходжень постійного струму через електроліт. Такі температури мають місце під анодом, а на кордоні з повітрям утворюється кірка затверділого електроліту, а біля стін ванни - затверділий шар електроліту (гарнісажу).
Необхідна температура ванни, т. е виділення в шарі електроліту необхідної кількості тепла, забезпечується при певному електроопору шару електроліту. Такого електроопору досягають, підтримуючи в заданих межах складу електроліту і товщину його струмопровідного шару, тобто відстані між анодом і шаром рідкого алюмінію в межах 40-60 мм.
При додатку напруги до катода і анода складові рідкого електроліту піддаються електролітичної дисоціації, і розплав складається з численних катіонів та аніонів. Склад електроліту підібраний так, що відповідно до значеннями потенціалів розряду на електродах можуть розряджатися тільки катіони Al 3 + і аніони O 2 - , що утворюються при дисоціації Al 2 O 3 в електроліті.
розряджати на катоді алюміній накопичується на подині ванни під шаром електроліту. Вирізняється на аноді з утворенням газів CO і CO 2 , тобто при цьому окислюється низ анода, у зв'язку з ніж анод періодично опускають. Гази CO і CO 2 виходять з-під анодів уздовж їх бічних поверхонь, вони містять виділяються з електроліту токсичні фтористі з'єднання і глиноземних пил; ці гази вловлюють і очищають від пилу і фтористих сполук.
По ходу процесу у ванни періодично завантажують глинозем; контролюють склад електроліту, вводячи коригувальні добавки; за допомогою регуляторів підтримують оптимальну відстань між анодами і рідким алюмінієм. Глинозем завантажують у ванни зверху, пробираючи для цього кірку спеченого електроліту за допомогою пересуваються вздовж ванн машин.
Рідкий алюміній витягують з ванн один раз на добу або через 2-3 доби за допомогою вакуум-ковшів. Вакуум-ківш являє собою вміщає 1,5-5 т алюмінію футерованную шамотом ємність, в якій створюється розрядження ~ 70 кПа. З'єднану з патрубком ковша забірну трубку занурюють зверху в шар рідкого алюмінію засмоктується в ківш.
Виділяються анодні гази спочатку направляють в пальники, де спалюють CO і возгони смоли, а потім в газоочистку, де вловлюють пил і фтористі з'єднання.
Продуктивність сучасних електролізних ванн становить 500-1200 кг алюмінію на добу. Для отримання 1 т алюмінію витрачається ~ 1,95 т глинозему, ~ 25 кг кріоліту, 25 кг фтористого алюмінію, 0,5-0,6 т анодної маси, 14-16 МВт , г електроенергії. [2], [1]
6. РАФІНУВАННЯ АЛЮМІНІЮ
Алюміній, який отримують із електролізних ванн, називають алюмінієм-сирцем. Він містить металеві та неметалеві домішки, а також гази (водень, кисень, азот, оксиди вуглецю, сірчистий газ)...
