Anodes de carbone consommables précuitessont un type spécifique deanodeconçu pourfusion de l'aluminiumen utilisant le processus.
Les propriétés de l'anode sont largement déterminées lors de la cuisson et doivent être rigoureusement contrôlées afin de garantir un rendement acceptable et de réduire la quantité de sous-produits indésirables. C'est pourquoi l'industrie de la production d'aluminium a défini une plage de valeurs acceptables pour les anodes produites en série, dans le but d'obtenir des performances optimales et constantes.
| Propriété | Standard | Gamme |
|---|---|---|
| Densité apparente après cuisson | ISO 12985-1 | 1,53-1,64 gcm-3 |
| Résistance électrique | ISO 11713 | 55-62 μΩ pour les anodes pressées |
| Résistance à la compression | ISO 18515 | 40-48 MPa |
| Module de Young | RDC-144 | 3,5-5,5 GPa |
| Résistance à la traction | ISO 12986-1 | 8-10 MPa pour les anodes pressées |
| Conductivité thermique | ISO 12987 | 3,5-4,5 W mK-1 |
| Coefficient de dilatation thermique | RDC-158 | 3,5-4,5 x 10⁻⁶ K-1 |
| Perméabilité à l'air | ISO 15906 | 0,5-1,5 nPM |
| Résidu de réactivité carboxylique | ISO 12988-1 | 84-96% |
| Résidu de réactivité de l'air | ISO 12989-1 | 0,05 à 0,3 % par minute |
| Stabilité des grains | N / A | 70-90% |
Importance des normes industrielles[modifier]
Densité[modifier]
Des températures de cuisson plus élevées entraînent des résultats plus élevésdensitéLes anodes, qui présentent une réductionperméabilitéet donc prolonger la durée de vie opérationnelle de l'anode. Cependant, une densité excessive entraînerachoc thermiqueet la rupture de l'anode lors de sa première utilisation dans une cellule d'électrolyse.
Résistance électrique[modifier]
La fusion efficace de l'aluminium nécessite peu derésistancedu côté de l'anode. Une faible résistance permet un meilleur contrôle de la tension de la cellule d'électrolyse et réduit les pertes d'énergie associées àchauffage par résistanceCependant, les anodes à faible résistance électrique présentent également une augmentationconductivité thermiqueLes anodes qui conduisent trop de chaleur serontoxyderrapidement, réduisant ou éliminant leur efficacité de fusion, ce que l'on appelle « combustion à l'air » dans le jargon industriel.
Résistance mécanique (Résistance à la compression,Module de Young,Résistance à la traction)[modifier]
Les anodes sont soumises à diverses conditions.contraintes mécaniquesLors de leur fabrication, de leur transport et de leur utilisation, les anodes doivent résister à la compression, aux contraintes élastiques et aux chocs sans devenir cassantes. Le rapport entre la résistance à la compression et le module de Young des anodes précuites se traduit généralement par un compromis entre leur résistance à la compression et aux contraintes élastiques.
Conductivité thermique et dilatation thermique
Une faible conductivité thermique de l'anode entraîne une « combustion à l'air », comme indiqué dansRésistance électrique, au-dessus de.
Il est souhaitable de disposer de faibles coefficients de dilatation thermique afin d'éviter les chocs thermiques.
Réactivité du carbone etPerméabilité à l'air[modifier]
Les anodes doivent être relativement imperméables aux deuxdioxyde de carboneetairgénéralement afin de réduire les risques de « combustion du dioxyde de carbone » et de « combustion de l'air », deux phénomènes qui diminuent l'efficacité de fusion de l'anode.
Stabilité des grains[modifier]
Une grande stabilité du grain témoigne d'une intégrité structurelle élevée de l'anode, ce qui accroît son efficacité de fusion. Cette grande stabilité minimise également la dégradation des particules lors de la fabrication de l'anode.
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Date de publication : 25 août 2020