ผลกระทบด้านมิติแอโนดในการอิเล็กโทรลิซิสของอะลูมิเนียม

May 01, 2023

บทนำของผลกระทบด้านมิติแอโนดในการอิเล็กโทรลิซิสของอะลูมิเนียม
สำหรับกระบวนการผลิตอลูมิเนียมด้วยไฟฟ้านั้น แอโนดคือ "หัวใจ" ของเซลล์อิเล็กโทรไลต์ มันต้องการคุณภาพแอโนดที่ดีเพื่อให้แน่ใจว่าการผลิตอิเล็กโทรไลต์ปกติ เสถียร และมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ต้นทุนแอโนดคิดเป็นเกือบ 10% ~ 15% ของต้นทุนการผลิตอะลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค ดังนั้น เพื่อประหยัดพลังงาน ลดการปล่อยมลพิษ และลดต้นทุนการผลิต ขนาดแอโนดจึงมีความสำคัญมากสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมด้วยไฟฟ้า
แอโนดสำเร็จรูปมีข้อดีในการผลิตควันยางมะตอยเพียงเล็กน้อย และลดแรงดันไฟฟ้าของตัวเอง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อบกพร่องในโครงสร้างและกระบวนการของเซลล์อิเล็กโทรลีติคอลูมิเนียมแอโนดสำเร็จรูป จึงจำเป็นต้องเปลี่ยนแอโนดเป็นประจำเพื่อรักษาความต่อเนื่องของการผลิตอิเล็กโทรลีติค แอโนดสำเร็จรูปมีลักษณะของอิเล็กโทรดที่เหลือและการแทนที่ปกติ เมื่อความสูงของอิเล็กโทรดที่เหลือคงที่ โดยการเพิ่มความสูงของแอโนด อัตราอิเล็กโทรดที่เหลือจะลดลง ปริมาณงานของการประกอบแอโนดและการเปลี่ยนแอโนดจะลดลง และการสูญเสียความร้อนที่เกิดจากการเปิดเปลือกอิเล็กโทรไลต์เนื่องจากแอโนด การแทนที่ก็จะลดลงเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ยิ่งขั้วบวกสูงเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น ด้วยการเพิ่มความสูงของแอโนด ความสูงของตัวนำไฟฟ้าและพื้นที่การกระจายความร้อนของแอโนดจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการใช้พลังงาน



ผลกระทบทางเศรษฐกิจของมิติแอโนดในการอิเล็กโทรลิซิสของอะลูมิเนียม
ความสูงของแอโนดที่ดีที่สุดคือความสูงของแอโนดที่มีต้นทุนรวมของแอโนดต่ำที่สุดสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมหลอมเหลวในรอบการเปลี่ยนแอโนด ในการกำหนดความสูงของแอโนดที่เหมาะสมคือการแสวงหาจุดสมดุลระหว่างข้อดีและข้อเสียของแอโนดในกระบวนการเพิ่มหรือลดจากมุมมองของผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่าความสูงทางเศรษฐกิจของแอโนด

ต้นทุนพื้นฐานของวงจรการเปลี่ยนแปลงขั้วบวก:
1) ค่าซื้อบล็อกคาร์บอนแอโนด
2) ค่าพลังงานไฟฟ้าที่ใช้โดยกระแสที่ไหลผ่านขั้วบวก
3) ค่าใช้จ่ายของพลังงานไฟฟ้าที่ใช้โดยการสูญเสียความร้อนที่พื้นผิวของคาร์บอนแอโนด
4) ต้นทุนของกระบวนการประกอบแอโนดและการเปลี่ยนแอโนด
5) มูลค่าการกู้คืนที่เหลือ

ข้อดีของการเพิ่มขั้วบวก:
1) ปริมาณการใช้รวมของแอโนดลดลงเมื่อความสูงของแอโนดเพิ่มขึ้น
2) ระยะเวลาการเปลี่ยนแอโนดจะเพิ่มขึ้นตามความสูงของแอโนดที่เพิ่มขึ้น ซึ่งสามารถประหยัดภาระงานของแรงงานและบล็อกเม็ดมะยมหรือรถเข็นเปลี่ยนเสา
3) ลดปัจจัยรบกวนที่เกิดจากการเปลี่ยนขั้วไปยังเซลล์อิเล็กโทรไลต์
4) ลดต้นทุนกระบวนการของการประชุมเชิงปฏิบัติการการประกอบแอโนด

ข้อเสียของแอโนดสูง:

1) ถ้าความสูงของแอโนดสูงเกินไป ตำแหน่งของโครงสร้างโลหะส่วนบนจะถูกยกขึ้น จังหวะบัสแอโนดจะเพิ่มขึ้น โหลดจะเพิ่มขึ้น และกลไกการยก ความน่าจะเป็นการสึกหรอและความล้มเหลวจะเพิ่มขึ้น
2) เป็นผลให้ความต้านทานของขั้วบวกเพิ่มขึ้นและการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อค่าไฟฟ้าสูง
3) ทำให้ยากต่อวัสดุฉนวนที่ด้านแอโนด ซึ่งจะเพิ่มการสูญเสียความร้อนของขั้วใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเซลล์อิเล็กโทรไลต์ที่มีพื้นผิวการตัดเฉือนที่แคบ นอกจากนี้ ประสิทธิภาพของฉนวนของแอโนดสูงยังแย่กว่าของแอโนดบล็อกต่ำ ส่งผลให้การใช้พลังงานเพิ่มขึ้น
4) ส่งผลต่อการกระจายกระแสแอโนดและยืดเวลาการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรดใหม่

กล่าวโดยย่อคือมิติของขั้วบวกบล็อกคาร์บอนกำหนดวงจรการเปลี่ยนขั้วซึ่งส่งผลต่อการใช้แรงงานของการดำเนินการเปลี่ยนขั้ว การบริโภครวมของขั้วบวก แรงดันตกของขั้วบวกเอง และผลกระทบของการกระจายความร้อนของขั้วบวกและการรักษาความร้อน