Прогнозирование эксплуатационных качеств материалов в электролизерах, страница 3

Типичные свойства для различных изучаемых сортов представлены в таблице I. Также, для сравнения, представлены два углеродных материала: полуграфитовый (с зернами антрацита и графита) обозначенного буквой G, и графитовый (только с графитовыми зернами), обозначенного буквой Н.

изменение теплопроводности и электропроводности с изменением

Изменение теплопроводности для каждого материала с повышением температуры от комнатной до 1000°С представлено на рисунке 2 в горизонтальном и в вертикальном направлениях.

Горизонтальное направление вызывает интерес из-за изменения потерь тепла на бортах электролизера и положения гарнисажа. Вертикальное направление касается теплового потока вниз к днищу электролизера.

У графитных материалов наблюдается общее уменьшение теплопроводности с увеличением температуры (с 20°С до 1000°С теплопроводность уменьшается примерно вполовину), тогда как графитовый и полуграфитовый образцы показывают увеличение [1], которое приводит к тому, что при 1000°С графитовые материалы очень схожи с некоторыми сортами графитов в горизонтальном направлении.

для всех графитных материалов в горизонтальном направлении наблюдается одинаковый характер изменений с ростом температуры, тогда как в вертикальном направлении существуют некоторые различия: при комнатной температуре интервал значений для всех графитов является большим, а при 1000°С значения становятся близкими и объединяют сорта графита в два семейства со значениями близкими к 50 и 60 W/(m-K). Стандартное отклонение для теплопроводности графитовых материалов в интервале температур от 800 до 1000°С составляет 1%.

Следовательно, чтобы выбрать подходящий сорт графита при проектировании катода, для получения электролизера с хорошим тепловым балансом, следует рассмотреть значения при 1000°С.

Изменение электросопротивления с ростом температуры представлено на рисунке 3. Вообще говоря, значения при 1000°С ниже, чем при 20°С, и наблюдается более сильное влияние температуры на углеродные материалы, т.е. графитовый и особенно полуграфитовый.

0 200 400 600 800 1000 Температура (°С)