Los ánodos de carbono consumibles precocidos son un tipo específico de ánodo diseñado para la fundición de aluminio mediante el proceso Hall-Héroult .
Durante el proceso de fundición , estos ánodos se suspenden dentro de la (s) celda(s) de electrólisis que contienen el óxido de aluminio o el fluoruro de aluminio . El proceso consume el ánodo a razón de aproximadamente 450 kg de ánodo por tonelada de aluminio producido. [1]
Los ánodos "gastados" tienen poco uso industrial y generalmente se desechan; sin embargo, los ánodos que se han utilizado para procesar fluoruro de aluminio pueden contener cierta cantidad de fluoruro de hidrógeno y requieren procedimientos de eliminación de desechos peligrosos. [2] Los esfuerzos para encontrar un uso industrial para los ánodos usados han dado lugar a propuestas para utilizar los ánodos como una alternativa rentable para el coque en fundiciones a pequeña escala que carecen de un suministro de coque y no pueden permitirse hornos eléctricos modernos.
Las propiedades del ánodo se establecen en gran medida durante el proceso de cocción y deben controlarse cuidadosamente para garantizar una eficiencia de producción aceptable y reducir la cantidad de subproductos no deseados producidos. [3] Con ese fin, la industria de fundición de aluminio se ha decidido por un rango de valores aceptables para los ánodos comerciales producidos en masa con el fin de lograr un rendimiento óptimo y consistente.
Las temperaturas de horneado más altas dan como resultado ánodos de mayor densidad , que exhiben una permeabilidad reducida y, por lo tanto, prolongan la vida operativa del ánodo. [7] Sin embargo, una densidad excesiva provocará un choque térmico y la fractura del ánodo en el primer uso en una celda de electrólisis. [8]
La fundición de aluminio eficiente requiere una baja resistencia por parte del ánodo. La baja resistencia da como resultado un mayor control sobre el voltaje de la celda de electrólisis y reduce la pérdida de energía asociada con el calentamiento resistivo . [9] Sin embargo, los ánodos con baja resistencia eléctrica también muestran una mayor conductividad térmica . Los ánodos que conducen demasiado calor se oxidarán rápidamente, reduciendo o eliminando su eficiencia de fundición, lo que se denomina "quema de aire" en la jerga de la industria. [10]