Зависимость свойств обожженных анодов от сырьевых материалов можно оценить по соотношению производственных параметров сырья, свойств сырья, качества анода и поведения анодов при электролизе.
Выбор высококачественного недорогого сырья на основе таких оценок позволяет значительно снизить стоимость производства алюминия. Стандартные обожженные аноды, используемые при производстве алюминия, приблизительно на 65 % состоят из нефтяного кокса. Взаимосвязь между выгоранием на воздухе и реакционной способностью нефтяного кокса отмечена многими авторами. При постоянной температуре различные коксы обладают различной реакционной способностью, и разница эта может отличаться на порядок.
Это может быть вызвано технологией производства кокса, что приводит к различиям в микроструктуре, пористости, тепловой обработке и чистоте. В зависимости от температуры электрода и доступности воздуха реакция может быть следующей: C + O2 > CO2. Температурная зависимость такой реакции обычно описывается законом Аррениуса. Если реакция в системе газ-твердое является сильно экзотермической (как в случае с реакцией выгорания анода на воздухе), то температуру возгорания можно принять как относительный показатель реакционной способности твердого материала.
Температуру возгорания твердой частицы можно определить при рассмотрении кривой теплообразования. При низких температурах тепло, выделяемое при химической реакции, может рассеиваться окружающей средой. Однако, при повышении температуры скорость химической реакции возрастает до тех пор, пока в некоторой точке (Ч) окружающая среда более неспособна отводить генерируемое тепло. При этом температура образца становится выше температуры окружающей среды, и это приводит к дальнейшему увеличению скорости реакции, т.е. к возгоранию.
Со временем в данной точке температурной кривой образца наблюдается резкий излом. Температуру возгорания нефтяного кокса можно измерить аппаратом RDC-142. Для этого образцы нефтяного кокса с данной гранулометрией помещаются в печь, и по заданной температурной программе (нагрев до температуры возгорания со скоростью от 0.5 до 10 град. C /мин) подвергаются воздействию воздуха.
Температура возгорания автоматически определяется микропроцессором, контролирующим скорость нагрева термопары, установленной рядом с углеродным образцом. Затем реакционная способность в токе воздуха (при 525 или 600 град. C) автоматически рассчитывается по корреляции, выведенной по результатам многочисленных измерений, проведенных на образцах кокса термогравиметрическими методами.
Технические характеристики
| Стандарт ISO | 12982-1 |
| Потребляемая мощность | 0.9 кВт |
| Электропитание | 220 В, 50/60 Гц |
| Подача газа | Воздух, min 4 bar |
| Расход газа | 50 литров/час |
| Качество газа | N2 : 78%, O2 : 21%, Ar : 1%; H2O менее 150 mg/Nm3 |
| Габариты (ГхШхВ) | 70 x 39 x 69.5 см |
| Вес | 50 кг |
| Количество печей | одна |
| Время нагрева | 0.5 град С в минуту или 10 град С в минуту |
| Температура печи (при испытаниях) | обычно измеряется между 525-600 град С |
| Выброс газа | CO2 |
| Вентиляция | устанавливать в хорошо вентилируемом помещении |
| Количество образцов/тестов | один |
| Вес образца | ~5 гр |
| Размер фракции | 1-1.4 мм |
