Evolution of Anode Porosity under Air Oxidation: The Unveiling of the Active Pore Size
Notice bibliographique
Résumé
The carbon anode, used in aluminum electrolysis (Hall–Héroult process), is over-consumed by air oxidation and carboxy-reaction (with CO2). Several anode features may affect this over-consumption, such as impurity content, graphitization level and anode porosity features (e.g., porosity volume fraction or pore size distribution). The two first parameters are basically related to the quality of raw materials and coke calcination conditions. Anode porosity is, however, greatly affected by anode manufacturing conditions, and is possible to be modified, to some extent, by adjusting the anode recipe and the processing parameters. This work aims to investigate the effect of anode porosity on its air reactivity. Baked anode samples were prepared in laboratory scale and then crushed into powder form (−4760 + 4000 µm). The recipe for anode preparation was similar to a typical industrial recipe, except that in the lab scale no butt particles were used in the recipe. Anode particles were then gasified at six different conversion levels (0, 5, 15, 25, 35 and 50 wt %) under air at 525 °C. The porosity was characterized in several pore size ranges, measured by nitrogen adsorption and mercury intrusion (0.0014–0.020, 0.002–0.025, 0.025–0.100, 0.1–40.0 and superior at 40 µm). The volume variation of each pore range, as a function of carbon conversion, was assessed and used to determine the size of the most active pores for air oxidation. The most active pore size was found to be the pores inferior at 40 µm before 15 wt % of gasification and pores superior at 40 µm between 15 and 50 wt % of carbon conversion. Limitation of pore size range could be used as an additional guideline, along with other targets such as high homogeneity and density, to set the optimum anode manufacturing parameters.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».