Alumíniumkohászat

Tartalom

I. Bevezetés 5
A) Az alumínium jelentősége és az alumíniumtermelés alakulása 5
B) Az alumínium előállításának lényege 7
II. Villamosságtani alapfogalmak 11
A) Feszültség, áramerősség, ellenállás 11
B) A villamos ellenállások kapcsolási módjai 14
C) Villamos teljesítmény és munka 16
D) Az áram áthaladása oldatokon és sóolvadékokon 17
III. Az alumíniumelektrolízis 21
A) Az alumíniumelektrolízissel kapcsolatos kérdések 21
B) Az alumíniumelektrolízisnél lejátszódó reakciók 24
C) Az elektrolit tulajdonságai 26
1. Az elektrolit összetétele 26
2. Az elektrolit timföldoldó képessége 27
3. Az elektrolit sűrűsége 28
4. Az elektrolit villamos ellenállása 29
5. Az elektrolit nedvesítőképessége 29
D) A bontási feszültség 30
E) Az anódeffektus jelensége 33
F) Az elektrolízis alaptörvénye 35
G) Az elektrolizáló kád áramhatásfoka 35
H) Áramerősség, áramsűrűség, feszültség és fajlagos energiafelhasználás az alumíniumelektrolízisnél 37
IV. Különböző tényezők hatása az alumíniumelektrolízis folyamatára 41
A) Az elektrolizáló kádban kialakuló elektrolit- és fémáramlás hatása 41
B) A pólustávolság hatása 45
C) Az elektrolithőmérséklet hatása 47
D) Az áramsűrűség hatása 49
E) Az elektrolitösszetétel hatása 51
V. Az alumíniumelektrolízishez felhasznált alap- és segédanyagok 53
A) A timföld 53
B) Az elektrolit pótlására é anyagok 54
C) Elektród-anyagok összetételének módosítására szolgáló 56
VI. Az elektrolizáló kádak üzemeltetésével kapcsolatos kérdések 57
A) Az alumíniumkohók energiaellátása 57
B) Az alumíniumelektrolizáló kádak anyagmérlege 59
C) Az elektrolizáló kádak áram- és feszültségviszonyai 61
D) Az elektrolizáló kádak feszültségének időbeli alakulása 62
E) Az alumíniumelektrolizáló kádak hőmérlege 66
F) Az elektrolizáló kádak feszültségmérlege 70
VII. Az elektrolizáló kád szerkezete 73
A) Az elektrolizáló kád szerkezetének fejlődése 74
B) Az elektrolizáló kád áramvezető sínezése 74
1. Sínezés felépítése, részei 74
2. Sínkötések, kontaktusok 78
3. Kádak ki-, illetve bekapcsolása 79
C) Az elektrolizáló kád anódszerkezete és típusai 84
1. Előre kiégetett anóddal működő anódszerkezet 84
2. Önsülő anóddal működő anódszerkezet 87
3. Oldaltüskés anódszerkezet működése és kezelése 89
a) Oldaltüskés anódszerkezet működése 89
b) Oldaltüskés kádak anódkezelése 93
c) Anódmassza pótlása 94
d) Tüskehúzás, tüskeverés 97
e) Tüskekarbantartás 100
f) Anódkeret-csúsztatás 100
g) Áramvezető csatlakozó felrakás 101
h) Alumíniumköpeny pótlása 102
4. Felsőtüskés anódszerkezet működése és kezelése 102
a) Felsőtüskés anódszerkezet működése 102
b) Felsőtüskés kádak anódkezelése 108
c) Tüskehúzás 109
d) A tüske visszahelyezés művelete 111
e) Tüsketisztítás 112
f) Síncsúsztatás 113
g) Anódmassza adagolás 113
D) Elektrolizáló kád katódja 114
1. A katód szerepe 114
2. A katód bontása 115
3. Katódszekrény 116
4. Katódfenék hőszigetelés 118
5. Katódszénfenék elkészítése 119
6. Oldalhőszigetelés 123
7. Oldalkoszorú elkészítése 124
8. Egyéb munkák 125
9. Katód élettartam és azt befolyásoló tényezők 126
VIII. Felújított és új katódok, anódok üzembehelyezése 131
A) A kádak felújítás utáni üzembehelyezése 131
1. A kád bekapcsolásának előkészítése 131
2. A kád bekapcsolása és felfűtése 132
3. A kád beolvasztása 134
4. A kád üzemének normalizálása 136
B) Új anódok készítése 138
1, Felsőtüskés anódok kiégetése 138
2. Oldaltüskés anódok kiégetése 142
C) Döngölt katódok készítése, kiégetése 145
D) Új kádsorok üzembehelyezése 147
IX. A kád kezelése és csapolása 149
A) Kádkezelés anódeffekttel 150
B) Megelőző kádkezelés 151
C) Nyersanyagok kádba adagolása 153
D) Az alumínium csapolása 156
X. Az elektrolizáló kád szabályos- és szabálytalan üzeme 160
A) Az elektrolizáló kád szabályos üzeme 160
B) A kád szabálytalan üzeme 168
1. A kád meleg járása 168
2. A kád elektrolitjának elsalakosodása 173
3. A kád hidegjárása 177
4. Az elektrolit elkarbidosodása 179
5. A kád kilyukadása 180
6. A kád erős eliszaposodása 181
7. El nem oltható anódeffektus 182
8. Egyenetlen árameloszlás 182
9. Anódtörés-korróziók-masszafolyások 183
10. Energiaszolgáltatási üzemzavarok 184
XI. Balesetelhárítási ismeretek 187
A) Áramütési balesetek 187
B) Égési balesetek 191
XII. Az alumíniumelektrolizáló kádak automatikus szabályozása 193
XIII. Az alumíniumelektrolízissel kapcsolatos környezetvédelmi kérdések 197
A) Az elektrolizáló kádak környezet szennyezése 197
B) Az alumíniumkohók által okozott környezetszennyezés csökkentésének lehetőségei 199
1. Mosótorony 201
2. Száraz gáztisztítás 201
XIV. Az alumíniumelektrolízis gazdaságossága 205
A) Az alumínium önköltsége 205
B) Az eladási ár 206
XV. Az alumínium tisztítása (raffinálása) 209
A) Az alumíniumraffinálás elméleti kérdései és berendezései 209
B) A raffináló kád feszültsége 212
C) Üzemmeneti műveletek 213
1. A kád beindítása 213
2. A kád táplálása tisztítandó (raffinálandó) fémmel 214
3. A kádak csapolása 214
4. Az elektrolit összetételének módosítása 215
5. Oldalfagyások eltávolítása, kérgezés 216
6. Az anódövezet üledék eltávolítása 217
D) Ellenőrzési műveletek 218
1. A három réteg magasságának ellenőrzése 218
2. A katódáram eloszlás ellenőrzése 219
3. A hőmérséklet ellenőrzése 219
4. A három réteg összetételének ellenőrzése 220
E) Üzemzavarok és azok megszüntetése 221
F) A raffinálás főbb műszaki mutatói 222
1. Áramhatásfok 222
2. Energiafelhasználás 223
3. Anyagfajlagosok 224-228

Témakörök