Zur Übersicht

Vortrag

Untersuchung der einsatzbedingten Diffusionsreaktion am Beispiel der Kathodenseite einer Al-Elektrolysezelle

Donnerstag (19.09.2019)
11:30 - 11:50 Uhr Hamburg 1

Für die Gewinnung von Aluminium in einer Schmelzfluss-Elektrolysezelle ist die Kathode ein wichtiger Teil des Prozesses. Der elektrische Widerstand nimmt dabei direkt Einfluss auf den Wirkungsgrad, sodass ein geringer elektrischer Widerstand über die gesamte Einsatzzeit angestrebt wird. In den Kathodenblock, welcher aus Grafit besteht, wird zur elektrischen Kontaktierung ein Kathodenstahl mit Gusseisen in eine vorhandene Nut eingegossen. Der Kathodenstahl besteht aus niedrig legiertem Stahl und weist im Ausgangszustand einen sehr geringen Kohlenstoffgehalt auf. Im Laufe der Einsatzzeit in der Elektrolysezelle, die mehrere Jahre beträgt, verändern sich die Werkstoffe. Die detaillierte metallographische Untersuchung des Materialverbunds von Gusseisen und Kathodenstahl liegt im Fokus dieser Untersuchung. Der Vergleich des Ausgangszustandes mit dem Zustand nach einer Einsatzzeit von ca. 5 Jahren wird anhand verschiedener Parameter gezogen. Dazu gehören die Analyse der chemischen Zusammensetzung, die Charakterisierung des Gefüges anhand lichtmikroskopischer Aufnahmen sowie die Messung des elektrischen Widerstands. Es wird gezeigt, dass der elektrische Widerstand des Gusseisens grundsätzlich höher ist als der des Kathodenstahls. Zudem kann eine deutliche Steigerung des elektrischen Widerstands des Kathodenstahls nachgewiesen und mikrostrukturell belegt werden.

Sprecher/Referent:
Sandra Kernebeck
Bergische Universität Wuppertal