Анодный эффект

Анодный эффект возникает на угольном или графитовом аноде во время электролиза расплавленных солей. Напряжение на электролизере внезапно значительно повышается. Величина скачка связана с природой расплава и условиями электролиза. Анодный эффект может быть вызван постепенным повышением анодной плотности тока или изменением состава электролита. Плотность тока, при которой возникает анодный эффект, называют критической плотностью тока. [c.114]

При нормальном ходе электролиза мениск электролита в месте контакта с анодом вогнут. Пузырьки газа образуются на поверхности анода и, достигая критического размера, отрываются от него, поднимаясь вверх. В момент возникновения анодного эффекта образование пузырьков прекращается или становится слабее. Мениск электролита мгновенно из вогнутого становится выпуклым. На границе расплава с анодом появляется тонкая ( < 1 мм) газовая пленка, через которую происходит газовый ионный разряд. Периодически возникающие анодные эффекты при электролизе алюминия связаны с обеднением электролита глиноземом. [c.114]

На серии промышленных электролизеров возникновение на одном из них анодного эффекта вызывает небольшое снижение силы тока на всей серии и резкое повышение напряжения на электролизере с 4,2—4,5 до 30—60 В. Анодный эффект связан с повышением электрической мощности элект- [c.114]

Экспериментами установлено, что критическая плотность тока для анодного эффекта в значительной степени зависит от концентрации глинозема (рис. 4.10) чем она выше, тем выше [c.115]

Многочисленные наблюдения показывают, что возникновение анодного эффекта сопровождается резким снижением содержания Oj и повышением содержания СО в газах. Кроме того, при анодном эффекте в анодных газах появляются [c.115]

Существует несколько гипотез возникновения анодного эффекта. [c.116]

При неизменной концентрации глинозема и повышении плотности тока (лабораторные условия) анодный эффект обусловлен тем, что количество пузырьков возрастает и при критической плотности тока они сливаются в сплошной слой — наступает анодный эффект. [c.116]

Гипотеза А.И. Беляева подходит к описанию анодного эффекта с чисто физической стороны — нарушение смачивания анода электролитом — и не объясняет изменение [c.116]

Другая точка зрения исходит из электростатического механизма [21] предполагается, что чем выше потенциал анода, тем сильнее электростатические силы, прижимающие пузырьки газа к поверхности анода, тем быстрее наступает анодный эффект. Именно поэтому во фторидах анодный эффект возникает при плотностях тока более низких, чем в хлоридах. Однако данная гипотеза не в состоянии объяснить, почему анодный эффект не возникает на платиновом электроде и имеет место на угольном, хотя и в том и в другом случае образуются пузырьки газа. [c.117]

На рис. 4.12 приведены поляризационные кривые, полученные на дуговом угле и графите. Аналогичные кривые получались и в других условиях — при переменной концентрации глинозема и на других материалах электрода. Плотность тока доводилась до критической, и после возникновения анодного эффекта измерялось перенапряжение методом отключения поляризации. Во всех случаях фиксировалось значительное перенапряжение, от 1,15 до 1,36 В. [c.117]

Если считать, что потенциал угольного электрода сравнения при этих условиях по отношению к алюминиевому электроду равен 1,20 В, то потенциал анода после анодного эффекта составляет 2,35—2,56 В. Эти значения близки к на- [c.117]

Электрохимическая трактовка анодного эффекта на первый взгляд не объясняет того факта, что возникновение анодного эффекта связано с нарушением смачивания анода электролитом. Однако можно предположить, что совместный разряд кислород- и фторсодержащих ионов при анодном эффекте связан с изменением свойств поверхности анода. Разряд фторсодержащих ионов происходит тоже через стадию хемосорбции с образованием промежуточных соединений F . Взаимо- [c.119]

Таким образом, анодный эффект возникает как следствие поляризации угольного электрода до значений потенциала, отвечающих разряду фторсодержащих ионов. Основную роль в поляризации при высоких плотностях тока играет перенапряжение диффузии. Критические плотности тока являются предельными токами диффузии, а нарушение смачивания поверхности электрода происходит за счет образования пленки соединений F . [c.119]

Частоту анодных эффектов и их продолжительность стремятся снизить, но она еще остается высокой. По характеру анодного эффекта судят о состоянии электролизера. [c.160]

Из ванн-маток, в которых заранее наплавлен электролит, его ковшами заливают в пусковую ванну и следят, чтобы он попал под анод. По мере роста уровня электролита увеличивают напряжение на ванне путем поднятия анода до возникновения на ванне анодного эффекта. В этот период идет расплавление пускового сырья и поднимается температура всех элементов ванны. Обычно анодный эффект гасится деревянным шестом через 30—90 мин и на ванне устанавливается повышенное напряжение (8—9 В). [c.216]

Концентрация глинозема в электролите приблизительно составляет от 6 % после обработки до 2 % перед наступлением анодного эффекта, т.е. в среднем С , 4 %. Количество же электролита в ванне должно быть таким, чтобы в нем могла раствориться порция глинозема, достаточная для работы ванны в период между обработками /, т.е. минимальное количество глинозема в электролите должно быть равно q t, а удельная масса электролита [c.235]

Способы ликвидации анодных эффектов [c.237]

При снижении концентрации глинозема в электролите ниже критического значения (1,5—2 %) возникает анодный эффект ("вспышка"), во время которого напряжение на ванне резко возрастает из-за ухудшения смачивания анода электролитом и увеличения электрического сопротивления на границе анод — электролит. По величине напряжения на ванне вспышки подразделяют на ясные (более 25 В), средние (15—25 В) и тусклые (ниже 15В). Средние и тусклые вспышки свидетельствуют об имеющих место нарушениях в работе ванн (запененный электролит, неровности на подошве анода, горячий ход ванны [c.237]

Для ликвидации анодного эффекта необходимо повысить концентрацию глинозема в электролите, для чего электролитная корка взламывается на длине до 1 — 1,5 м и в пробитое отверстие вводится деревянная жердь. Образующиеся при этом газы вызывают барботаж электролита, и вспышка гаснет. При тусклой или средней вспышке анод поднимают до возникновения ясной вспышки и только потом ее гасят. [c.238]

Повышение напряжения за счет анодных эффектов. Увеличение падения напряжения вследствие анодных эффектов может быть вычислено (в милливольтах) из выражения [c.291]

Необходимо отметить, что дальнейшее совершенствование технологии идет по линии сокращения частоты и длительности анодных эффектов. [c.291]

При рабочем токе серии напряжение серии будет равно t/p и при этом отрезок ОА равен Е , отрезок А С соответствует / / (., где угол пропорционален сопротивлению При возникновении анодного эффекта на серии ее сопротивление возрастает до величины, определяемой углом , но при этом [c.323]

Современный корпус электролиза представляет собой высокомеханизированное производство, в котором персонал в основном занят управлением механизмами и наблюдением за ходом технологического процесса. Однако остается еще немало операций, требующих физических усилий, — съем угольной пены, расчистка подины, ликвидация анодных эффектов, под- [c.331]

Доставка глинозема на ванны и его раздача на корку практически полностью механизированы на всех типах ванн. На некоторых сериях электролизеров с БТ работают системы автоматической подачи глинозема (АПГ), но на них отсутствует контроль концентрации глинозема в электролите, что, как будет показано ниже, резко снижает ее эффективность. Несмотря на неоднократные и непрекращающиеся попытки создания АПГ для электролизеров с ВТ, они пока не увенчались успехом, но появились обнадеживающие результаты. В то же время на всех заводах, оборудованных электролизерами с ОА, системы АПГ не только обеспечивают доставку глинозема на ванны, но и позволяют регулировать концентрацию глинозема в электролите, что резко снижает частоту анодных эффектов, экономит затраты труда и снижает расход электроэнергии. [c.332]

Технологические параметры каждого устройства — между-полюсное расстояние (МПР), температура электролита, концентрация глинозема в электролите и криолитовое отношение, уровни металла и электролита в шахте ванны, частота возникновения анодных эффектов — решающим образом влияют на выход по току и, следовательно, на производительность электролизера и расход электроэнергии. Поэтому рассмотрим подробнее влияние основных технологических параметров на показатели работы ванны и оценим возможность использования их для автоматизации работы электролизера. [c.356]

А.И. Беляев с соавт. [18, 19] предположил, что в криолитоглиноземных расплавах механизм анодного процесса заключается в следующем при неизменной плотности тока (промышленные условия) по мере падения концентрации глинозема смачивание поверхности анода электролитом ухудшается, пузырьки газа становятся больше по размерам и дольше существуют на поверхности анода. При некотором минимальном содержании глинозема, когда плотность тока становится критической, газовые пузырьки сливаются в одну общую пленку и возникает анодный эффект. [c.116]

Сейчас наибольшее распространение получила электрохимическая трактовка причин анодного эффекта. Выделение фторутлеродов в криолитовых расплавах при анодном эффекте можно рассматривать как важное подтверждение этой трактовки. [c.117]

Наиболее важной характеристикой глинозема, определяющей стабильность и технико-экономические показатели работы электролизеров, является его растворимость в электролите. Такие технологические параметры работы ванн, как расход сырья и электроэнергии, образование осадков, качество криолитоглиноземной корки, частота анодных эффектов, возможность автоматизации подачи глинозема и трудовые затраты на обработку алюминиевых ванн, определяются прежде всего скоростью растворения AI2O3 в электролите. [c.147]

Рабочее напряжение на электролизерах, частота и длительность анодных эффектов регулируются персоналом корпуса. На сериях, оборудованных АСУТП, рабочее напряжение регулируется этими системами. Они также контролируют и фиксируют следующие параметры силу тока серии, суммарное напряжение электролизеров бригады и корпуса, количество, длительность, а на некоторых системах и величину напряжения анодных эффектов на каждом электролизере. [c.231]

Концентрация глинозема в электролите и его состав, который оценивается значением КО, не остаются постоянными во времени — концентрация глинозема максимальна после обработки ванны и минимальна перед наступлением анодного эффекта. Состав же электролита, т.е. его КО (которое определяют кристаллооптическим методом не реже 1—2 раз в неделю), также не постоянен во времени. При пуске электролизера это происходит за счет интенсивной пропитки футеровки фторидом натрия, а в процессе эксплуатации — из-за возгонки AIF3, образования и испарения HF и пр. [2]. [c.234]

При наличии на ванне системы АПГ при возникновении вспышки учащают питание глиноземом и гасят ее деревянной жердью. Известны и другие способы ликвидации анодных эффектов. На НКАЗе, например, долгие годы гасили вспышки переносным устройством для подачи сжатого воздуха под анод, предварительно сбрасывая в атмосферу накопившуюся в системе влагу. Из-за высокой стоимости стальных трубок дальнейшая эксплуатация переносного устройства стала экономически невыгодной. [c.238]

Известны способы гашения анодных эффектов сжатым воздухом, подаваемым по запеченным в СОА трубам [7] или полым штырям [12]. На ряде заводов фирмы "Пешине" (Франция) для ликвидации анодных эффектов используется метод [c.238]

Негаснущая вспышка". Обычно анодный эффект удается легко устранить после зафузки очередной порции глинозема. Однако иногда вспышку не удается устранить в течение нескольких часов и такой затяжной анодный эффект называют "негаснуш,ей вспышкой". Такие вспышки возникают на ваннах с расстроенным ходом, неправильной формой рабочего пространства, малым уровнем электролита, низким КО, высоким содержанием добавок и пр. Негаснуш,ими чаще всего становятся мигающие или тусклые вспышки, во время которых наблюдается интенсивная циркуляция металла. Природа негаснущих вспышек до конца не ясна, но обычно они возникают при залипании анода глиноземистым осадком, что вызывает скачок напряжения на участке анод — электролит. Гасить такую вспышку загрузкой очередной порции глинозема нельзя, так как его концентрация превышает нормальную, а загрузка глинозема только усугубит положение. [c.244]

Основными составляющими электрического баланса электролизера являются напряжение поляризации Е, падение напряжения в аноде Ai/ , электролите катоде Af/ , ошиновке ванны общесерийной ошиновке IS.U и повышение напряжения за счет анодных эффектов Ai/. . [c.286]

Величина греюшего напряжения используется при расчете теплового баланса и измерить его непосредственно невозможно. Рабочее напряжение характеризует технологический режим электролиза в стационарном режиме, т.е. при отсутствии на нем выливки металла, перетяжки анодной рамы, обработки и анодного эффекта. Значение измеряется вольтметром, установленным на ванне. Среднее напряжение характеризует средний расход электроэнергии на производство алюминия, и его значение определяется счетчиком вольт-часов. [c.286]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...