प्रीबेक्ड उपभोज्य कार्बन एनोड

प्रीबेक्ड उपभोज्य कार्बन एनोड एक विशिष्ट प्रकार के एनोड हैं जिन्हें हॉल-हेरौल्ट प्रक्रिया | हॉल-हेरौल्ट प्रक्रिया का उपयोग करके एल्यूमीनियम गलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

उपयोग और जीवन का अंत निपटान
गलाने की प्रक्रिया के दौरान, ये एनोड अल्यूमिनियम ऑक्साइड  या एल्यूमीनियम फ्लोराइड युक्त  इलेक्ट्रोलीज़  सेल के भीतर निलंबित हो जाते हैं। इस प्रक्रिया में उत्पादित एल्यूमीनियम के प्रति टन लगभग 450 किलोग्राम एनोड की दर से एनोड की खपत होती है। खर्च किए गए एनोड का औद्योगिक उपयोग बहुत कम होता है और आम तौर पर इन्हें त्याग दिया जाता है; हालाँकि, एल्यूमीनियम फ्लोराइड को संसाधित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले एनोड में कुछ मात्रा में हाइड्रोजिन फ्लोराइड  हो सकता है और खतरनाक अपशिष्ट निपटान प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। खर्च किए गए एनोड के लिए औद्योगिक उपयोग खोजने के प्रयासों ने छोटे पैमाने की फाउंड्री में कोक के लिए लागत प्रभावी विकल्प के रूप में एनोड का उपयोग करने के प्रस्तावों को जन्म दिया है, जिनके पास कोक की तैयार आपूर्ति की कमी है, और आधुनिक इलेक्ट्रिक भट्टियां नहीं खरीद सकते हैं।

औद्योगिक मानक
एनोड के गुण बड़े पैमाने पर बेकिंग प्रक्रिया के दौरान निर्धारित होते हैं और स्वीकार्य आउटपुट दक्षता सुनिश्चित करने और उत्पादित अवांछनीय उपोत्पाद की मात्रा को कम करने के लिए सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए। उस अंत तक, एल्यूमीनियम गलाने उद्योग ने सुसंगत, इष्टतम प्रदर्शन के उद्देश्य से वाणिज्यिक बड़े पैमाने पर उत्पादित एनोड के लिए स्वीकार्य मूल्यों की एक श्रृंखला पर समझौता किया है।

घनत्व
उच्च बेकिंग तापमान के परिणामस्वरूप उच्च घनत्व वाले एनोड होते हैं, जो कम पारगम्यता प्रदर्शित करते हैं और इसलिए एनोड के परिचालन जीवन को बढ़ाते हैं। हालाँकि, अत्यधिक घनत्व के परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोलिसिस सेल में पहली बार उपयोग करने पर थर्मल शॉक और एनोड का फ्रैक्चर हो जाएगा।

विद्युत प्रतिरोध
कुशल एल्यूमीनियम गलाने के लिए एनोड के हिस्से पर कम प्रतिरोध (बिजली) की आवश्यकता होती है। कम प्रतिरोध के परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोलिसिस सेल के वोल्टेज पर अधिक नियंत्रण होता है और प्रतिरोधी हीटिंग से जुड़ी ऊर्जा हानि कम हो जाती है। हालाँकि, कम विद्युत प्रतिरोध वाले एनोड भी बढ़ी हुई तापीय चालकता प्रदर्शित करते हैं। एनोड जो बहुत अधिक गर्मी का संचालन करते हैं वे तेजी से ऑक्सीकरण करेंगे, जिससे उनकी गलाने की क्षमता कम हो जाएगी या समाप्त हो जाएगी, जिसे उद्योग की भाषा में एयर बर्न कहा जाता है।

यांत्रिक शक्ति (संपीड़न शक्ति, यंग मापांक, तन्य शक्ति)
निर्माण, परिवहन और उपयोग के दौरान एनोड विभिन्न प्रकार के तनाव (यांत्रिकी) के अधीन होते हैं। एनोड को संपीड़न बल के प्रति प्रतिरोधी, लोचदार तनाव के प्रति प्रतिरोधी होना चाहिए, और भंगुर हुए बिना प्रभाव प्रतिरोधी है। प्रीबेक्ड एनोड में कंप्रेसिव ताकत और यंग के मापांक के बीच संबंध के परिणामस्वरूप आमतौर पर कंप्रेसिव बल और लोचदार तनाव के लिए एनोड के प्रतिरोध में समझौता होता है।

तापीय चालकता और तापीय विस्तार
कम एनोड तापीय चालकता के परिणामस्वरूप हवा जलती है, जैसा कि ऊपर विद्युत प्रतिरोध में बताया गया है। थर्मल झटके से बचने के लिए कम थर्मल विस्तार गुणांक वांछनीय हैं।

कार्बन प्रतिक्रियाशीलता और वायु पारगम्यता
आम तौर पर कार्बन डाईऑक्साइड  जलने और वायु जलने की संभावना को कम करने के लिए एनोड को कार्बन डाइऑक्साइड और हवा दोनों के लिए अपेक्षाकृत अभेद्य होना चाहिए, जिससे एनोड की गलाने की क्षमता कम हो जाएगी।

अनाज स्थिरता
उच्च अनाज स्थिरता उच्च एनोड संरचनात्मक अखंडता को इंगित करती है, जिससे एनोड की गलाने की क्षमता बढ़ जाती है। उच्च ग्रेन स्थिरता एनोड निर्माण के दौरान कण क्षरण को भी कम करती है।