Kniha podává zhuštěnou formou celou látku silnoproudé elektrotechniky, a to jak z hlediska vysvětlení principů funkce a vlastností silnoproudých strojů, přístrojů a zařízení, tak i z hlediska jejich provozu, výpočtu a návrhu. V knize jsou probrána nejen zařízení klasická, ale i výhledově perspektivní, např. výkonová elektronika, supravodiče, jaderné elektrárny apod.Kniha je určena nejširšímu okruhu inženýrů a techniků, zajímajících se o obor silnoproudé elektrotechniky nebo pracujících v tomto oboru.
Elektrolyzéry se
konstruují proud 100 kA. Nad
906
. Při elektrolýze tavenin obvykle neuplatňují některé jevy jako přepětí nebo pasivace
anod, naopak někdy bývají rozkladná napětí dokonce nižší než hodnoty vypočtené teoreticky. vý
robě 99,99% hliníku využívá elektrolytické rafinace. elektrolýze používá uhlíkových anod, které při elektrolýze opotřebová
vají; anodách slučuje vznikající kyslík uhlíkovým materiálem anody vzniká CO2,
celkový pochod probíhá anodě podle rovnice
4 AlOj AI2O3 (17-20)
Katodu elektrolyzéru představuje uhlíková vyzdívka taveninou vyloučeného hliníku. Při elektrolýze
tavenin používají velké proudové hustoty 1000 dm~2 (výjimečně dm-2),
spotřebovaná elektrická energie slouží jak elektrochemickému rozkladu, tak krytí
tepelných ztrát.lektrochem ickou rafinací zlata lze získat zlato 99,99 Elektrolytická rafi- í
nace provádí kyselýchroztoků chloridů zlata při teplotách °C. Při použití uhlíkových nebo grafitových anod
nastává při elektrolýze tavenin často anodový jev napětí lázni prudce vzroste proud
klesne, anodách zůstávají plynové bubliny mezi anodou elektrolytem proskakují elek
trické oblouky. Pro technickou elektrolýzu používají pouze ty
soli (většinou halogenidy kovů), které jsou roztaveném stavu dobře disociovány vyznačují
se tak dobrou elektrickou vodivostí (obvykle několikanásobně větší než vodných elektro
lytů).
Poslední zmíněný případ nastává, jestliže katodicky vyloučený kov zpětně tavenině roz
pouští reaguje zplodinami elektrolýzy. ELEKTRCMETALURGIE TAVENÍN
Celou řadu kovů (hliník, hořčík, kovy alkalických zemin, alkalické kovy) nelze získat
elektrolýzou vodných roztoků, kovové katodě došlo daných případech vždy před
nostnímu vylučování vodíku. Jako elektrolyt pro výrobu hliníku slouží tave
nina kryolithu Na3AlF<i,v níž rozpuštěn kysličník hlinitý. Koncentrační změny napomáhají vzniku anodového jevu, při němž pracovní
napětí lázni vzrůstá anodový jev odstraňuje přídavkem čerstvé
dávky AI2O3 elektrolytu. Anodové proudové hustoty přesahují 100 dm-2; katodová
proudová hustota volí menší (asi dm-2). Čistý kysličník hlinitý základní
surovinou pro elektrolytickou výrobu hliníku, získává chemickými cestami bauxitu,
obsahujících další příměsi (Si, Fe, Ti). Tendence vylučování •
chloridu stříbrného anodě omezuje použitím formovaných proudů. Používá třívrstvové metody, při
níž surový hliník zatížený přísadou mědi tvoří anodu umístěnou dně elektrolyzéru.
Proud lázni přenášen hlavně ionty Na+ AlFj^ vznikající disociací kryolithu.
Na katodě probíhá redukce hlinitých iontů
Al+++ (17-21)
Ionty Al3+, AlOi vznikají disociací kysličníku hlinitého [hlinitanu hlinitého A1(A1C>2)3].
17.
Zvládnutí procesu elektrolytické přípravy hliníku bylo impulsem pro prudký rozmach
výroby hliníku jeho průmyslovou spotřebu. za
následek, při elektrolýze katody hromadí hlinitan sodný NaAlOž anody fluorid
hlinitý AIF3. Aby nedocházelo '
k pasivaci zlatých anod, nutné dodržovat úzkostlivě pracovní podmínky (složení elektro-
lytu, kyselost, proudové hustoty). Bod tání elektrolytové taveniny bývá nižší než
1000 (bod tání AI2O3 2050 °C); měrná hmotnost elektrolytu menší než měrná hmotnost
roztaveného hliníku, roztavený kov proto hromadí dně elektrolyzéru pod vrstvou
elektrolytu.3. Proudové výtěžky elektrolýzy bývají roz
sahu výrobě hliníku zapotřebí obvykle kWh.
Surový hliník získaný elektrolýzou obsahuje 99,5 99,8 příměsí Fe, Si. Elektrolýza tavenin dělá při teplotách, které jsou jen něco vyšší než body
tání elektrolytu vylučovaného kovu (vysoké teploty urychlují zpětné rozpouštění kovu
v tavenině); pracovní teploty bývají rozsahu 300 (Na) 1400 (Be).6. AI, Mg, Be, Ca, alkalické kovy kovy alkalických zemin
však lze připravit elektrolýzou tavenin
