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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Determinação dos parâmetros físico-químicos dos ânodos usando métodos de controlo de sua qualidade. caso: Mozal
Autor(es): Sigaúque, Tomás Joaquim
Primeiro Orientador: Kuleshova, Tatiana
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Chitaca, Feniasse Ebicha
Resumo: Em fábricas onde se usam ânodos pré-cozidos para células electrolíticas, a etapa de cozimento de ânodo representa um importante passo na produção do metal primário uma vez que o desempenho dos fornos influencia a qualidade do bloco de carbono consumido na reacção de redução da alumina para o alumínio. Para isso usam-se vários métodos de controlo de qualidade de ânodos pré-cozidos. Como objectivo geral foi formulado o seguinte: aplicar os métodos de controlo de qualidade dos ânodos usados no processo de produção de alumínio. De forma específica, foi feita a selecção dos parâmetros de controlo de qualidade de ânodos, determinação dos parâmetros físico-químicos dos ânodos e por fim aplicada a análise estatística dos resultados obtidos. O presente trabalho é produto de estágio laboral que teve como duração um período de três meses. Foi enriquecido pela experiência profissional na fábrica de fundição de alumínio, a Mozal. Os ensaios foram feitos no Laboratório Central da mesma fábrica. Durante o processo normal de produção do bloco de ânodo foram colhidas 15 amostras em zonas específicas no forno de cozedura. Essas zonas são no fundo, a meia altura e no topo do forno. Destas amostras foram seleccionadas, de forma aleatória, 3 por dia e usadas no estudo. Porque a quantidade produzida variava, o número de amostras colhidas para o estudo também não foi constante. No final do estudo tomou-se 20 como número final de amostra. Estas amostras foram sujeitas aos seguintes testes: reactividade ao CO2, permeabilidade do ar, condutividade térmica, reactividade ao ar, coeficiente de expansão térmica, flexibilidade mecânica, resistividade eléctrica e determinação de impurezas por XRF. Pelos resultados obtidos, os métodos usados para o controlo de qualidade de ânodos mostraram se confiáveis e seguros: os ânodos apresentam baixa reactividade ao ar, baixa permeabilidade do ar, alta condutividade térmica e resistência mecânica, o que contribui para uma maior estabilidade operacional das células electrolíticas e, consequentemente, maior produtividade. Foi visto que as impurezas de vanádio e níquel, presentes em amostras analisadas, influenciam negativamente na reactividade ao ar, catalisando as reacções parasíticas de consumo de carbono. O excesso de sódio e cálcio pode provocar a destruição do material refractário dos fornos de cozedura dos ânodos.
Abstract: In factories where precooked anodes are used for electrolytic cells, the anode cooking step represents an important step in the production of the primary metal since the performance of the ovens influences the quality of the carbon block consumed in the alumina reduction reaction for the aluminum. For that, several methods of quality control of precooked anodes are used. As a general objective, the following was formulated: to apply the quality control methods of the anodes used in the aluminum production process. Specifically, the selection of parameters for anode quality control, determination of the physical-chemical parameters of the anodes and finally applied the statistical analysis of the results obtained. The present work is the product of a work placement that lasted for a period of three months. It was enriched by professional experience at the aluminum smelter factory, Mozal. The tests were carried out at the Central Laboratory of the same factory. During the normal anode block production process, 15 samples were taken from specific areas in the cooking oven. These zones are at the bottom, at half height and at the top of the oven. Of these samples, 3 were selected randomly per day and used in the study. Because the quantity produced varied, the number of samples taken for the study was also not constant. At the end of the study, 20 was taken as the final sample number. These samples were subjected to the following tests: CO2 reactivity, air permeability, thermal conductivity, air reactivity, thermal expansion coefficient, mechanical flexibility, electrical resistivity and impurity determination by XRF. Based on the results obtained, the methods used for the quality control of anodes have proven to be reliable and safe: the anodes have low reactivity to air, low air permeability, high thermal conductivity and mechanical resistance, which contributes to greater operational stability of the cells electrolytic and, consequently, greater productivity. It was seen that the impurities of vanadium and nickel, present in the analyzed samples, negatively influence the reactivity to air, catalyzing the parasitic reactions of carbon consumption. Excess sodium and calcium can cause the destruction of the refractory material in the anode cooking ovens.
Palavras-chave: Ânodos
Controlo de qualidade
Parâmetros físico-químicos
Moçambique
CNPq: Ciências Exactas e da Terra
Química
Idioma: por
País: Moçambique
Editor: Universidade Eduardo Mondlane
Sigla da Instituição: UEM
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Ciências
Departamento de Química
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://localhost:8080/xmlui/handle/123456789/574
Data do documento: 1-Jun-2016
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