טכנולוגיית צליית תא אלקטרוליטית מאלומיניום-

2.1 השוואה בין מספר טכנולוגיות להפעלת תאים אלקטרוליטיים אפויים מראש

הן בארץ והן בחו"ל, תאים אלקטרוליטיים מאלומיניום שנאפו מראש בקנה מידה גדול- מאמצים בדרך כלל את השיטה של ​​חימום מוקדם ומתחיל עם ריפוד תנור. באופן ספציפי, ישנן ארבע שיטות טכניות: אתחול אמבט אלומיניום, אתחול חלקיקי קוק, אתחול גרפיט, ואתחול גז.

בתאים ביתיים שנאפו מראש, השיטה הנפוצה ביותר להפעלה והפעלה היא טכניקת ההפעלה המסורתית של אמבט אלומיניום. היתרון הגדול ביותר שלו הוא הפשטות בתפעול, עם עליית טמפרטורה אחידה בשלבים מאוחרים יותר ושליטה קלה. בשנים האחרונות, עם הגל השלישי של בניית אלקטרוליזה מאלומיניום בסין וההתפתחות לקראת תאים אלקטרוליטיים גדולים יותר (200 kA עד 300 kA).

2.2 בקרה על שלושת שלבי החימום בחימום מוקדם ואפייה של תאים אלקטרוליטיים מאלומיניום אפויים מראש

2.1.1 שלב חימום מוקדם-בטמפרטורה נמוכה

הטמפרטורה הממוצעת של הבטנה בתא צריכה להיות נשלטת מתחת ל-200 מעלות בערך. המטרה העיקרית של בקרת הטמפרטורה בתקופה זו היא להסיר לחות מחומר הבטנה, תוך האטת עיוות ההתפשטות התרמית בין גושי הפחמן הקתודי, הקושר, מוטות הפלדה הקתודה וקליפת התא בשלב הראשוני של האפייה. זה מפחית את ההשפעה המזיקה על הבטנה הנגרמת מהבדלים במקדמי ההתפשטות התרמית בין חומרים שונים. במיוחד מתחת ל-200 מעלות, הפלסטיות של מוטות הפלדה הקתודה נמוכה מאוד, בעוד שמקדם ההתפשטות התרמית שלהם הוא בערך פי 3-4 מזה של גושי הפחמן הקתודית. שליטה נכונה בקצב עליית הטמפרטורה תמנע פיצוח מוקדם של גושי הפחמן הקתודי. במהלך תקופה זו, יש לשלוט בדרך כלל על קצב החימום בכ-5 מעלות לשעה.

2.2.2 שלב צלייה בינוני-בטמפרטורה

במהלך תקופה זו, הטמפרטורה נשלטת בטווח של כ-200 מעלות עד 600 מעלות. המטרה היא להסיר חומרים נדיפים ומים גבישיים מחומר הבטנה. בשלב זה, מוט הפלדה הקתודה השתנה מעיוות התפשטות תרמית לעיוות זחילה (נקודת התפוקה של הפלדה היא 200 מעלות), מה שהגדיל את הפלסטיות שלה. המשימה העיקרית בתקופה זו היא לצלות את משחת הקישור במרווחים בין הקתודות ומסביב לקצוות החריצים, ובכך לשפר את ביצועי ההתקשרות בין משחת הכריכה לגושי הפחמן הקתודיות. במהלך תקופה זו, קצב החימום יכול להגיע ל-10-20 מעלות לשעה.

2.2.3 שלב קוקינג בטמפרטורה גבוהה-

הטמפרטורה היא סביב 600 מעלות. תקופה זו כוללת צלייה-בטמפרטורה גבוהה של הבטנה בצד. מטרת בקרת הטמפרטורה היא להבטיח שקוביות הפחמן הקתודיות ומשחת החיבור מחוברות במלואן ומקובעות במקשה אחת, ומגיעות לתנאים הנדרשים לייצור רגיל. חשוב לציין כי לאחר שהטמפרטורה מגיעה ל-500 מעלות, משחת הכריכה עוברת התפשטות חופשית עקב קוקוס ולאחר מכן הופכת לעיוות התכווצות. בשלב זה, גושי הפחמן הקתודי עדיין נשארים במצב דפורמציה מורחב. לכן, משחת הכריכה סביב קצוות החריצים תפתח ככל הנראה כמה סדקי התכווצות. יש צורך לשלוט מיד בקצב החימום.