а поверхня (ВЕТ) глинозему також стала важливою характеристикою, оскільки глинозем часто використовується в якості сорбенту для уловлювання викидів з електролізера.
Необхідною складовою частиною електроліту є кріоліт (Na 3 AlF 6 ), який є найкращим розчинником глинозему. Різні добавки до кріоліту змінюють його фізико-хімічні властивості і покращують таким чином роботу електролізера. Найбільш важливими добавками, використовуваними в промисловості є фтористий алюміній (2-10% мас.) і фтористий кальцій (до 8% мас.). Обидві ці добавки знижують точку плавлення електроліту. У будь-якому випадку добавки до електроліту повинні підтримувати його щільність нижче ніж щільність рідкого алюмінію, яка приблизно становить 2.3 г/см 3 при 1000 Про С. При цій температурі, змісті глинозему 5% мас. і доданому фториді алюмінію щільність електроліту становить близько 2.05 г/см 3 , демонструючи таким чином близьку величину, і надалі, важливість впливу складу електроліту на його щільність.
Найбільш важливими властивостями електроліту є:
В· точка замерзання
В· розчинність глинозему
В· щільність
В· електропровідність
В· тиск парів
В· термодинамічна стабільність щодо глинозему
В· схильність до розчинення електродних продуктів
В· смачіваемость анодів
Однак з метою короткого опису експлуатації електролізера достатньо лише сказати, що функцією електроліту є фізичний поділ отриманого на катоді рідкого алюмінію і виділяються на аноді оксидів вуглецю, а також забезпечення електролітичного розкладання глинозему. p> З незалежних від нас причин катодним продуктом є рідкий алюміній, що міститься у вуглецевої ванні, що забезпечує з ним електричний контакт. Хоча алюміній і вуглець повинні термохімічно взаємодіяти при робочій температурі електролізера, пряма реакція між ними значно обмежена. Фактично, вуглець є найкращим промислово використовуваним матеріалом стосовно до катодного конструкції, виходячи з урахування ціни і корозійної стійкості.
Слід зазначити, що вуглець присутній у ряді структурних форм, а необхідна структура і властивості катодного вуглецю відрізняються від вимог, що пред'являються до анодному вуглецю. Для катодів бажана щільна графітова структура. Матеріал зазвичай змінює властивості при високій температурі прокалкі антрациту, а використовувані для виробництва анодів нафтового коксу можуть бути модифіковані для отримання заданих характеристик.
Сталеві блюмси вставляються в пази в основі катодних блоків для зниження падіння напруги, обумовленого опором, даючи таким чином нерівномірний розподіл в електролізері. Опис конструкції катода завершується вугільними бортовими блоками і теплоізоляційними матеріалами, такими як глинозем або вогнетривкий цегла, розміщувані під подовими блоками і всередині сталевого кожуха в Залежно від конструкції електролізера. При експлуатації електролізера катодна футеровка набухає і руйнується, приводячи до виходу їх ладу катода - типовий термін служби катода становить 1000-2000 доби. p> Однією з основних проблем, властивих алюмінієвому катода є його рух під дією електромагнітних сил, що є результатом взаємодії струму, що проходить через електролізер і магнітних полів, індукованих струмом, що протікає через суміжні провідники. Це рух залежить від конструкції електролізера і пристрою струмопідвідної ошиновки. Крім наслідків, викликаних рухом металу, магнітні поля можуть зміщувати і/або згинати поверхню катодного металу. Циркуляція металу може призвести до ерозії і руйнування бортовий футерування, або сприяти взаємодії між металом та вугільної подини, прискорюючи руйнування катода.
Існують дві основні конструкції витрачаються анодів - це аноди Содерберга і обпалені аноди. У першому випадку в кожух-форму завантажується твердий гранульований вуглецевий матеріал, який далі перетворюється на моноліт вследствии піролізу пеку-сполучного під дією тепла, що виділяється в процесі електролізу. Обпалені аноди (Мал.) виготовляються в спеціальних прогартовувальних печах, і містять частинки вуглецю, пов'язані у твердій масі пеком. Ці аноди мають переваги через свою компактність, забезпечують виробництво алюмінію кращої якості, що призводить до зниження витрати вуглецю, а також полегшує уловлювання викидів, отриманих при випалюванні анода. p> витрачаються аноди, використовувані при виробництві алюмінію знижують необхідну напругу на електролізері, і одночасно збільшують різницю напруг розкладання оксиду алюмінію і фторидів. І хоча алюмінієва промисловість часто представлялася як енергетично неефективна галузь, цікаво відзначити, що деполяризація на що витрачається аноді є одним з найбільш ефективних перетворень хімічної енергії серед будь-яких промислових процесів. Не будь його, необхідну напруга була б на 0.6 - 1В вище.
Таблиця 1.2
Показники роботи електролізерів з обпаленими анодами
<...
