Способ изготовления электродов алюминиевых электролизеров

 

и проектного института алюминиевой, маг и электродной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСО6 ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ

АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ

Изобретение относится к электродной промышленности и, в частности, к получению анодной массы при электролитическом производстве алюминия.

Угольные аноды в процессе электролиза расходуются в основном за счет

% сгорания (окисления) и частично осыпаются, науглераживания электролит.

Практический расход углерода анода примерно в 1,3-1,5 раза больше теоретического.

Причиной перерасхода углерода анода является различная реакционная способность частиц кокса-наполнителя и частиц коксовых мостиков образоt

3S вавшихся при термическом превращении связующего пека. Различие в реакционной способности (скорости сгорания) этих видов кокса вызвано разницей в степени термической подготовки (кокс наполнителя прокаливается при температуре выше 950-1000 С, при которой заканчивается обжиг кокса из связующего) и в структуре.

Уменьшение расхода анода можно достичь путем сближения реакционных способностей кокса-наполнителя и кокса связующего.

Сближение реакционных способностей двух видов кокса в аноде и уменьшение расхода углерода может быть достигнуто введением в анодную массу ингибиторов окисления углерода.

Известен способ изготовления электродов,в котором в качестве связующего компонента коксовой шихты применяют алюминий. Порошок кокса пропитывают расплавом алюминия или смешивают с алюминиевой пудрой, смесь спекают.

Полученные электроды имеют низкое удельное электрическое сопротивление и обладают повышенной устойчивостью к окислению (1).

Недостатками известного способа является то, что он не позволяет очистить алюминий в процессе электролиза от вредных тяжелых примесей (титана, ванадия) и снизить расход анода

3 93 (слабь е ингибирующие свойства доба-, вок) .

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления электродо в, включающий смешение шихты, в ведение неорганической добавки и последующий обжиг сырой .анодной массы (21.

Недостатком известного способа является низкое качество анодной массы.

Цель изобретения - улучшение качества анода.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу в сырую анодную массу, содержащую смешанные кокс и связующее в качестве неорганической добавки, вводят смесь борной кислоты и алюминиевого порошка в соотношении (0,15 — 0,3) - (5,0 - 1,0).

Пример . Рнодную массу готовят в лабораторных условиях. Сухую коксовую шихту, содержащую: крупку (+8+1 мм) 2о,84, пыль(-1 -0,08 мм

43,23, тщательно перемешивают с расплавленным связующим - каменноугольным пеком (28,83) при температуре

140-150 С 35 мин.

Для получения электродов подготовливают таким образом 12,13 партий анодной массы - контрольных и с добавками. .Обжиг образцов производят в жестяных кожухах в криптоловой печи со скоростью 100 град/ч и выдержкой при

1000 С 4 ч. Из спеченных заготовок вытачивают образцы для испытаний в следующей последовательности: нижний слой заготовки толщиной 10 мм срезается и выбрасывается, затем из нижней части вытачивается образец диаметром и высотой 100 мм на электролиз (образцы на электропроводность и механическую прочность вытачивались в зоне 75125 мм от нижнего конца другой заготовки, в этой же зоне находилась термопара при обжиге образцов).

3803 4

В табл.1 представлены данные по исследованию электродов с неорганическими добавками в анодную массу.

В табл.2 приведены дополнительные данные, характеризующие свойства анода при введении в качестве неорганической добавки только Н ВО>.

Анализируя табличные данные качества анода изготовленного по пред о лагаемому и известному способам, видно, что комплексная добавка снижает удельное сопроти вление на 2, 1 Ом мм /м, 2 повышает механическую прочность на

28 кг/см, уменьшает пористость на

1i и раэрушаемость в токе С0> на

4,3 мг/см ч, т.е. улучшает качество анода, что позволяет снизить расход анодной массы и электроэнергии на тонну алюминия. щ Способ в промышленных условиях осуществляется следующим образом.

) Неорганические добавки (Аl порошок) Н ВО в заданном процентном соотношении при тщательном перемеши2s вании (обязательное условие) приготовляется в бункерах цехов анодной массы. Иэ бункеров смесь пневмотранспортом, (воздухом по трубам) подается в бункеры доэаторы. Дозаторы, зв установленные на определенный режим отдачи смеси, подают смесь в сухую шихту (также обязательное условие) которая по шнекопроводам поступает в смесители. Из смесителя выходит готовая анодная масса заданного состава.

Данный способ позволяет улучшить качество обожженных угольных электродов (анодов), снизить их расход, не4О прерывно очищать алюминий-сырец от примесей титана и ванадия в процессе электролиза, снизить содержание бора в алюминии до 0,023, тем самым улучшив его электропроводные и литейные свойства.

I ф

1 ? о

1 C

1 1 о !

1 X

I o o Z

I о и ус

Э

lg ф

33 х о о а 1Щ fg

CL м

CV л м л а

СМ а л а а

С0

1

1 С4

v

1

О а л м

ЪО в

an м

О

ЪО м

ОЪ а

-1 м о

Cg

У!

1

I

1 !

I

1

I

1

Ш о а о х

Cg l

1 х i

I

Z 1 (tl I

36

% 1 о (О I

О 1

fg 1

Ф

l о ъЯ 1 о

Ф I

О 1

1

1

t

f

1

l ! !

1 К

1 X ! 1 Z

it- Ф о z ! — о с

fàо х

1

I

I

1 (оМ

1v о

tv

CL о (::

О в

° CV

CD а

-м. в

-з.

СО

О а

ОЪ

СЪ(CV в

<М

1 1 ! о

1 С

I Х

I I!

О X

1 (tt

Io î Z !

1 з о

О. (:

К

Cg

Y о

Э

У

X о

fg- 1х v э о х

У ф

S X

Cl Z

1- ф х с

Q N

6 to

ct а о с

* о о о ( ф Э

0C O .х м

CD в

1 Сл! а

° \ а

СМ а л!

1 ! Е

1О

IN

1 L ! х

CD

00 м

О

° \ м

ЪО м

О в л

ЪО м

О а м л

1 ° 1

CD

СО м л» а

«» л о (Ъ! в м л

00 а л

СО

О а

СЧ

О а

1

I

m о

1 И1

1 Cel

1

I —— х

X х

Ф у

2 о о х

Cg a а х а о о fg ф fg

Е (О о

В CX

fg

Iо о

О а

Е м

О м а

>Е

2 х о с а

1Х о! I

У О

1 ! х о

I 3 о

Cl о

1 (:

1 1 а

I c ь м о

° 1

ЪО

О л

О0

Э

X

Я сж

3(6 л а х

Ф fg X

cXCl r

О !3 XXX

f 1 о

I 2

I- К о х

1т

I ф

1 bP Z

1

1 Е

О

00 -0 л а

ЪО ъО м м а (ч(а

ОЪ ОЪ

М CV

О а сО а

-Ф а м м

Л О

«:С л

Г 1 ! 1 l

>Е

2L

1v

Э ф

Щ

Е а О а л

933808 а

СМ ЪО а м ЪО а а ъО а м1 м

О а

-! (Ч

М О

О0 ОЪ

СЧ CV

Ch а а

ЪО

CD О л а ю а л О м м

° ф а

О О

СЧ л а ! !

СО

О! О ф

О.

ОС О ъО O IN а л

СЧ - М в в в

СЪ! Е» М м м

СО

9 л 00 в О

00 Л

Сл! -Ф М

° \

ЪО Л

CV СМ

ОЪ -1. а а л а

О -а m

О О О а а в ъО СО Ф

00 ОЪ м м -з

-:Г Л ЪО в а м м «Ф л

Ch

СЧ

O O О а а

О О О а

° м м а

О О О

О О О а а а

1

- Ф I в а

I

O0 I

° 1

М I

I

I а в !

ОЪ ° I

I

t .

О0 1 а 1

ЪО I (л(1

1 а 1

CV 1 а

1

О л

ОЪ I

М I

I

I т

Г Ъ 1!

I

I а в (Ч 1

1

I

СЧ е»

Ю 1 л

1

I

CV I

° f

О 1

I ..

I

О а

М 1

933808

К х

Ф

Z о с

1о о

Э

Y о

1l

1

I

I О м

III I

o l

v о х

Ф

IQ з

° а

c4

CO л

an м

1 1 о

Р !

» о х

1 Q ое х

I о

1v о

I» о

CL о

С: о

an а л л

СЧ

СО л л

СЧ

I

1 оМ

1 о о

Z х

11 х х

% о !

О о

Щ

Ф

1о зЯ

И

У о

CL с ф

С!! х

I

Ф

CL

IY

Э

Э о х

D с

Э а

I 1 о

1 !2 К

I 1- X о х

I Э

I ГР Z

1 о л

СО CD о о л

CV о а л

C 1 о 1„

О 14

Э 1

О

Х о о

CO л

-Ф л о

СЪ дало

Э о

I1I

Э

Z

tg

С1

Э

CX о

СЭ а о

° м о о

С1 О л

an л

C) 1 !

O Х 1 о 1 о

1 L

l I

Э 1 О

X I 5 IL

Э I I- X о х

1 Э о х

1» ! О а л

1»- СЧ

-4 со а л О О м м м а л

l »- М

СЧ СО СЧ л

Щ СО CO

CV CV CV л

° °

СЧ Ф ОО а а а м м м о О со л

- 1 - Ф :Ф л л л

СЧ 1 а о м м

° м л О О м м

О1 л

CO CO о со л л ъО

СЧ СЧ м\

° \ л а

CO О м м

О лл

-1 о

СЧ л л а an л

an cD

О л о о О

933808 10 смесь борной кислоты и алюминиевого порошка в соотношении (0,15-0,3) (5, 0-1,0) °

Формула изобретения

Составитель Н,Коробова

Редактор В.Бобков Техред 3, фанта Корректор H. Стец

Заказ 3872/11 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская нвб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Способ изготовления электродов алюминиевых электролизеров, включающий смешение кокса со связующим, вве- S дение неорганической добавки и последующий обжиг сырой анодной массы, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества анода, в качестве неорганической добавки вводят

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Н 49-49084, кл. С 22 D 3/12, опублик. 1974.

2. Патент Италии Н 576151, кл. С 22 д, опублик.1975.