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.
