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預(yù)焙陽(yáng)極
預(yù)焙陽(yáng)極是以石油焦、瀝青焦為骨料,煤瀝青為黏結(jié)劑制造而成,用作預(yù)焙鋁電解槽作陽(yáng)極材料。這種炭塊已經(jīng)過(guò)焙燒,具有穩(wěn)定的幾何形狀,所以也稱預(yù)焙陽(yáng)極炭塊,習(xí)慣上又稱為鋁電解用炭陽(yáng)極。用預(yù)焙陽(yáng)極炭塊作陽(yáng)極的鋁電解槽稱預(yù)焙陽(yáng)極電解槽,簡(jiǎn)稱預(yù)焙槽,這是一種現(xiàn)代化的大型鋁電解槽。
預(yù)焙陽(yáng)極電解槽和陽(yáng)極炭塊幾乎與現(xiàn)代煉鋁方法同時(shí)誕生。1880年,美國(guó)的霍爾(Hall)和法國(guó)的埃魯(Heroult)同時(shí)提出冰晶石-氧化鋁溶解煉鋁法。1888年,美國(guó)匹茲堡電解廠把這種煉鋁方法應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),建成了世界上最早的預(yù)焙陽(yáng)極電解槽,所用陽(yáng)極炭塊以木炭作為原料,采用模壓法生產(chǎn),單個(gè)陽(yáng)極橫截面積只有8~10cm2,其質(zhì)量指示也比較落后。之后,瑞士、法國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等幾個(gè)國(guó)家都使用了類似的預(yù)焙陽(yáng)極,用電解法生產(chǎn)鋁。
預(yù)焙炭陽(yáng)極通常安裝在電解槽上部,強(qiáng)大的直流電流60-300ka通過(guò)炭陽(yáng)極,導(dǎo)入電解液。炭陽(yáng)極的電阻率為50-70 μΩ.m,加上導(dǎo)桿與接點(diǎn)電阻,正常鋁電解生產(chǎn)時(shí),消耗的炭陽(yáng)極上的電壓降為300-500mV,占電解槽電壓降的10%-15%。在炭陽(yáng)極底部接觸熔融電解液的部位,發(fā)生分解氧化鋁的復(fù)雜電化學(xué)反應(yīng)(陽(yáng)極反應(yīng))。在碳的參與下,陽(yáng)極最終產(chǎn)物是CO和CO2。鋁電解生產(chǎn)中,炭陽(yáng)極日平均消耗1-2CM,定期向電解槽上部添加新的陽(yáng)極糊(對(duì)自焙陽(yáng)極電解槽)或定期更換預(yù)焙陽(yáng)極將(對(duì)預(yù)焙陽(yáng)極電解槽)是陽(yáng)極工作的主要內(nèi)容,以保持陽(yáng)極連續(xù)正常工作。