Prebaked consumable carbon anode
प्रीबेक्ड उपभोग्य कार्बन एनोड एक विशिष्ट प्रकार के एनोड हैं जिन्हें हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया का उपयोग करके एल्यूमीनियम गलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उपयोग और जीवन के अंत में निपटान गलाने की प्रक्रिया के दौरान, इन एनोड को एल्यूमीनियम ऑक्साइड या एल्यूमीनियम फ्लोराइड युक्त इलेक्ट्रोलिसिस सेल (ओं) के भीतर निलंबित कर दिया जाता है। इस प्रक्रिया में लगभग 450 किलोग्राम एनोड प्रति टन उत्पादित एल्यूमीनियम की दर से एनोड की खपत होती है। "खर्च किए गए" एनोड का बहुत कम औद्योगिक उपयोग होता है और आम तौर पर उन्हें त्याग दिया जाता है; हालाँकि, जिन एनोड का उपयोग एल्यूमीनियम फ्लोराइड को संसाधित करने के लिए किया गया है, उनमें कुछ मात्रा में हाइड्रोजन फ्लोराइड हो सकता है और इसके लिए खतरनाक अपशिष्ट निपटान प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। खर्च किए गए एनोड के लिए औद्योगिक उपयोग खोजने के प्रयासों ने छोटे पैमाने पर ढलाई में कोक के लिए एक लागत प्रभावी विकल्प के रूप में एनोड का उपयोग करने के प्रस्तावों को जन्म दिया है, जिनमें कोक की तैयार आपूर्ति की कमी है, और आधुनिक विद्युत भट्टियों का खर्च वहन नहीं कर सकते हैं। औद्योगिक मानक एनोड के गुण काफी हद तक बेकिंग प्रक्रिया के दौरान निर्धारित किए जाते हैं और एक स्वीकार्य उत्पादन दक्षता सुनिश्चित करने और उत्पादित अवांछनीय उपोत्पाद की मात्रा को कम करने के लिए सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए। इसके लिए, एल्यूमीनियम गलाने के उद्योग ने लगातार, इष्टतम प्रदर्शन के उद्देश्य से वाणिज्यिक बड़े पैमाने पर उत्पादित एनोड के लिए स्वीकार्य मूल्यों की एक श्रृंखला पर समझौता किया है। औद्योगिक मानकों का महत्व घनत्व बेकिंग के उच्च तापमान के परिणामस्वरूप उच्च घनत्व वाले एनोड होते हैं, जो कम पारगम्यता प्रदर्शित करते हैं और इसलिए एनोड के परिचालन जीवन का विस्तार करते हैं। हालांकि, अत्यधिक घनत्व के परिणामस्वरूप विद्युत अपघटन कोशिका में पहले उपयोग पर तापीय आघात और एनोड का टूटना होगा। विद्युत प्रतिरोध कुशल एल्यूमीनियम गलाने के लिए एनोड की ओर से कम प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। कम प्रतिरोध के परिणामस्वरूप विद्युत अपघटन कोशिका के वोल्टेज पर अधिक नियंत्रण होता है और प्रतिरोधी ताप से जुड़े ऊर्जा के नुकसान को कम करता है। हालांकि, कम विद्युत प्रतिरोध वाले एनोड भी बढ़ी हुई तापीय चालकता प्रदर्शित करते हैं। बहुत अधिक गर्मी का संचालन करने वाले एनोड तेजी से ऑक्सीकरण करेंगे, जिससे उनकी गलाने की दक्षता कम हो जाएगी या समाप्त हो जाएगी, जिसे उद्योग की भाषा में "एयर बर्न" कहा जाता है। यांत्रिक शक्ति (संपीड़ित शक्ति, यंग का मापांक, तन्यता शक्ति) एनोड निर्माण, परिवहन और उपयोग के दौरान विभिन्न प्रकार के यांत्रिक तनावों के अधीन हैं। एनोड को संपीड़ित बल के लिए प्रतिरोधी, लोचदार तनाव के लिए प्रतिरोधी और भंगुर हुए बिना प्रभाव के लिए प्रतिरोधी होना चाहिए। प्रीबेक्ड एनोड्स में संपीड़ित शक्ति और यंग के मापांक के बीच संबंध के परिणामस्वरूप आमतौर पर संपीड़ित 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 उल्लेख किया गया है। तापीय आघात से बचने के लिए कम तापीय विस्तार गुणांक वांछनीय हैं। कार्बन प्रतिक्रियाशीलता और वायु पारगम्यता एनोड कार्बन डाइऑक्साइड और हवा दोनों के लिए अपेक्षाकृत अभेद्य होने चाहिए ताकि आम तौर पर "कार्बन डाइऑक्साइड बर्न" और "एयर बर्न" के अवसर को कम किया जा सके, जो दोनों एनोड की गलाने की दक्षता को कम कर देंगे। अनाज की स्थिरता उच्च अनाज की स्थिरता उच्च एनोड संरचनात्मक अखंडता को इंगित करती है, जिससे एनोड की गलाने की दक्षता बढ़ जाती है। उच्च अनाज स्थिरता एनोड निर्माण के दौरान कण क्षरण को भी कम करती है। संदर्भ एल्यूमीनियम