أصل تقني

خلية تحليل كهربائي / صهر

Electrolysis / Smelting Cell

حوض فولاذي مبطن بالكربون يمر فيه تيار مستمر هائل من أنودات كربونية إلى مصهور الكريوليت، فتتفكك الألومينا الذائبة ويتجمع الألومنيوم المنصهر في القاع.

نظرة عامة

تعمل خلايا الصهر بطريقة هول-هيرو، وتُصف مئات منها على التوالي في خط واحد يمر فيه تيار مستمر يصل إلى مئات آلاف الأمبيرات. في كل خلية حوض فولاذي مبطن بطوب عازل وكتل كربونية تعمل كاثودًا، وفيه مصهور الكريوليت عند نحو 960 درجة تذوب فيه الألومينا. تتدلى من عارضة علوية أنودات كربونية مغموسة في المصهور، فيدخل التيار منها ويخرج عبر الألومنيوم المنصهر والكاثود إلى قضبان التجميع. يتحرر الألومنيوم عند الكاثود ويتجمع طبقة في القاع، ويتفاعل الأكسجين مع كربون الأنود فيخرج ثاني أكسيد الكربون. يكسر جهاز آلي القشرة ويضيف جرعات صغيرة من الألومينا، وتجمع الأغطية الغازات وترسلها إلى المعالجة، ويُسحب المعدن دوريًا بالشفط.

كيف تعمل خلية التحليل الكهربائي للألومنيوم

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل خلية تحليل كهربائي / صهر غاز إلى معالجة الأبخرة (HF, CO₂) ألومنيوم منصهر مصهور الكريوليت ~960°C ألومينا Al₂O₃ L1 L2 L3 محول + مقوّم + − رافعة الخدمة إلى الخلية التالية 2Al₂O₃ + 3C → 4Al + 3CO₂U ≈ 4.2 V , I ≈ 300 kAالتيار المستمر يفكك الألومينا الذائبة قضبان التيارعارضة الأنودالأنود والكاثودوعاء الكاثودكاسر القشرة والمغذيالغطاء وتجميع الغازات
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. قضبان التيار

    محول قدرة ومقوّم يحولان التيار المتردد إلى مستمر، وتنقله قضبان ألومنيوم ضخمة إلى الأنودات.

    محول قدرةمجموعة قضبان / تغذية التيار
  2. عارضة الأنود

    عارضة تحمل الأنودات وترفعها رافعات لضبط المسافة، وتبدّل الرافعة العلوية الأنودات المستهلكة.

    رافعة علوية / جسريةعارضة الأنود والرافعات
  3. الأنود والكاثود

    يدخل التيار من الأنودات الكربونية ويخرج من الكاثود، ويحتاج التفاعل جهدًا يفوق جهد التفكك.

    مجموعة القطب / الأنود-الكاثودجهد الخلية الكهروكيميائية (نيرنست)
  4. وعاء الكاثود

    حوض فولاذي مبطن بالطوب العازل وكتل الكربون يحمل المعدن والمصهور.

    وعاء الكاثود وبطانته
  5. كاسر القشرة والمغذي

    مكبس هوائي يكسر القشرة ثم يسقط جرعة محسوبة من الألومينا.

    كاسر القشرة ومغذي الألومينا
  6. الغطاء وتجميع الغازات

    أغطية تحيط بالخلية وتسحب الغازات المحتوية على الفلوريد إلى وحدة المعالجة.

    غطاء الخلية وتجميع الغازات
محتوى الأصل

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

المكونات الرئيسية

مجموعة القطب / الأنود-الكاثودElectrode / Anode-Cathode Assembly
مجموعة قضبان / تغذية التيارBusbar / Current Feed Assembly
وعاء الكاثود وبطانتهCathode Pot Shell & Liningحسب التكوين
عارضة الأنود والرافعاتAnode Beam & Jacksحسب التكوين
كاسر القشرة ومغذي الألوميناCrust Breaker & Alumina Point Feederحسب التكوين
غطاء الخلية وتجميع الغازاتPot Fume Hood & Gas Collectionحسب التكوين

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

مصهر ألمنيوم / مصنع معادن أوليةAluminum Smelter / Primary Metals Plant