Материал для футеровки цоколя электролизера

 

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ФУТЕРОВКИ ДОКОЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, содержащий глинозем , углеродистый наполнитель и пластификатор , отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости монтажа цоколя электролизера и повышения срока службы электролизера , он дополнительно содержит окись магния и древесные опилки, в качестве углеродистого папЪлнителя-измельченный кокс, а в качестве пластифика .тора - воду при следунлцем соотношении компонентов, мас.%: следующем соотношении компонентов, мае.%: Глинозем40-75 Окись магния 4-20 Кокс измельченный 2-8 . Опилки древесные 1-4 i ВодаОстальное (Л

соо3 сОВетсних

WIN

РЕСПУЙЛИН

«91 О»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРственный кОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИй И ОТН1 1.1ТИй (21) 3401884/22-02 (22) 25.02.82 (46) 15.11.83. Бюл. Ф 42 (72) В.А.Евменов, Э.В.Лукашенко, П.В.Поляков, А.М.Цыплаков, В.И.Сави" нов, В.И.Заливной, Г.M.Êoçüìèí, П.П.Ключников, В.П.Гусаров, Н.М.Бондарчук и В.И.Казанцев (53) 541.135 (088.8) (56) 1. Патент COIA У 3267183, кл. 264-

30, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 922184, кл. С 25 0 3/06, 1980. (54) (57) ИАТЕРИАЛ ДЛЯ ЦУТЕРОВКИ ЦОКОЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, содержащий глинозем, углеродистый наполнитель и пластификатор, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости монтажа цоколя электролизера и повышения срока службы электролизера, он дополнительно содержит окись магния. и древесные опилки, в качестве углеродистого аполнителя-измельI ченный кокс, а в качестве пластифика.тора — воду при следующем соотношении компонентов, мас.Ж: следующем соотношении компонентов, мас.X: .Глинозем 40-75

Окись магния 4-20

Кокс измельченный 2-8

Опилки древесные l 4

Вода Остальное

1054450

20

30

40

Изобретение относится к металлур- гии и может быть применено при футе ровке алюминиевых электролизеров.

Известен материал для футеровки цоколя электролизера из криолитноглиноземного расплава Pl) .

Однако данцый материал.не исключает пыления глинозема при его загрузке в кожух. Кроме того, криолито.глиноземный цоколь обладает повышенной хрупкостью и высокой теплопроводностью„ .что отрицательно отражается на прочности катода и ведет к значительным теплопотерям, а высокая стоимость самого криолита и энергетические затраты при его переплавке приводят к тому, что стоимость такого цоколя более чем в 2 раза выше кирпичного.

Наиболее близким по технической .сущности и достигаемому результату к предлагаемому является материал для футеровки цоколя электролизера, .содержащий пластификатор, криолит, глинозем и углеродистый наполни-. тель. В качестве пластиАикатора он содержит каменноугольный пек (2) .

Недостатками данного материала являются высокая стоимость монтажа цоколя электролизера и невысокий срок его службы.

Цель изобретения — снижение стоимости монтажа цоколя электролизе ра и повышение. срока службы элекФролизера.

Поставленная цель достигается тем, что материал для футеровки цоколя злектролизера, содержащий глинозем, углеродистый.наполнитель и пластификатор, дополнительно содержит окись магния и древесные опилки, в качестве углеродистого наполнителяизмельченный кокс, а в качестве пластификатора — воду прн следующем соОтношении компонентов, мас.%:

Глинозем 40"75

Окись магний, 4"20

Коке измельченйый 2-8

Опилки древесные 1-4

Вода Остальное

Футеровку цоколя осуществляют следующим образом.

Перед засыпкой глинозема на дни.ще катодного кожуха в него вводят вяжущие добавки и вещества, способствующие снижению теплопроводности материала (например, измельченный кокс или древесные опилки). Сухую, шихту тщательно усредняют, затем добавляют жидкий пластификатор, после чего материал уплотняют механичес- 1 ким способом и подвергают кратковременному термическому воздействию. Вяжущие добавки способствуют слипанию частиц и упрочению материала, нсключают .отстаивание жидкости в:.отдельных зонах, а вещества с коэффициентом теплопроводностн более низким, чем у глинозема, при нагреве возгойяются, образуя пористость в материале.

)жидкий пластификатор снижает коэ @ициент трения между частицами, повышает пластичность материала,а также способствует заполнению мелкими истицами пористого пространства в материале. В результате этого исключается пыление материала и повышается его свойство к уплотнению и прочность. уплотнеиие .материала исключает проседание цоколя после установки

Подовых блоков, Термическое воздействие значительно снижает содержание влаги в-, цоколе, так как ее присутствие, особенно в верхних слоях цоколя, является нежелательным н может привести к растрескиванию подины в процессе эксплуатации электролизера. Термическая обработка также способствует rtoвышенню прочностных характеристик цоколя.

С целью уточнения состава матери" ела и обоснования пределов концентРации компонентов, входящих в состав предлагаемого материала, были проведены:испытания свойств предлагаемого материала.

Приготовленный предлагаемый материал помещают в металлические формы размером 4х4х4. смЭ, уплотня45 ° ют деревянной трамбовкой с усилием

3"5 кг/см и подвергают термической обработке в нагревательной печи при

800 С в течение 1 ч. После остываний определяют прочность, растворимость в электролите, остаточную влажность, Рассчитывают коэффициент теплопроводности и стоимость кубометра материала. Данные сведены в табл.1. из которой видно,, что стоимость 1 м цоколя из предлагаемого материала в

2,5 паза ниже, чем из криолито-гли-. ноземного материала. Предлагаемый материал имеет высокую прочность, с

1054450

По результатам проведенных испытаний принят следующий состав материала для футеровки, мас.Ж:

Глинозем 40-75

Окись магния 4-20

Ф

Кокс измельченный 2-8 10

Опилки древесные 1-4

Вода Остальное

Наилучшими свойствами для футеровки цоколя обладает материал состава,мяс.й:

Глинозем 60

Окись магния 11

Количество вещества, мас;Х

Состав материала

1 2

60

40

Глинозем

20

Окись магния

Кокс измельченный

Опилки древесные

" 28

Вода

Ю

Свойства материала

Прочность .после уплотнения и термообработки, кг/см

Расчетный коэффициент теплопроводности s т/м град. при 6007000С

Растворимость в эл-те, г/мин

55, 3 55,1 55,0 45,6

0,26

0,29 . 0,31

2 7 3,0 3,3

2,3

Остаточная влажность, Ж

Стоимость . из готовления 1 м " материала, руб.

3,3,2,3 1,9, 118

135

126

ВНИИПИ Заказ 9044/35 Тираж 643 Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 малую растворимость в электролите и остаточную влажность.

- Кокс измельченный 4

Опилки древесные 2

Веда 23

В составе материала глинозем является наполнителем, окись магния и кокс способствуют повышению прочности в процессе термообработки. . Кроме того, добавка кокса снижает скорость растворения материала в . электролите, древесные опилки снижают теплопроводность материала, вода яв. ляется пластификатором, она способствует уплотняемости материала, уст. раняет пыление материала при монта же цоколя..

В табл. 2 указаны свойства предлагаемого материала.

Таблица 1