СПОСОБ ЗАЩИТЫ УГЛЕГРАФИТОВОГО АНОДА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА Российский патент 2010 года по МПК C25C3/12 

Описание патента на изобретение RU2389827C1

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству алюминия электролизом расплава солей и оксидов с обожженными и самоспекающимися анодами и может быть использовано при проектировании новых и реконструкции действующих электролизеров.

В алюминиевом электролизере с обожженными и самоспекающимися угольными анодами катодом служит углеграфитовая подина, ток к которой подводится через стальные блюмсы, и на подине находится расплавленный алюминий. Выделяющийся при электролизе алюминий собирается на катоде. При этом на аноде выделяется кислород, который окисляет угольный анод, т.е. анод обгорает [Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия. - М.: Металлургия, 1971].

Недостаток этих электролизеров - большой расход обожженных анодов и анодной массы самоспекающихся анодов.

При производстве электролитического алюминия обгорание угольного анода сопровождается выделением большого количества вредных угарного и углекислого газов, смолистых веществ, бензопирена и пыли. Для уменьшения этих негативных явлений применяют различные жаростойкие конструкционные материалы [Дубчак Р.В. Совершенствование производства алюминия за рубежом. Цв. металлургия, 1994, №10, 28-33].

Недостаток этой технологии в том, что требуется применение дорогостоящих новых материалов и, кроме того, они загрязняют получающийся электролитический алюминий.

Задачей изобретения является повышение долговечности электролизера и улучшение технологического процесса.

Достигается это периодическим изменением полярности анодов и катодов на электролизере. При нормальной работе катод заряжен отрицательно, а анод - положительно.

В алюминиевых электролизерах анод углеграфитовый обгорает выделяющимся кислородом. Наши опыты показали, что углеграфитовое изделие значительно меньше обгорает на воздухе и в кислороде, если оно пропитано различными солями. Пропитка углеграфитового изделия из водных растворов и расплавов солей происходит в том случае, когда к углеграфиту подключен отрицательный электрический потенциал. В этом случае пропитка происходит на глубину 30-40 мм за 10 минут. Такая глубина пропитки меньше толщины 20-25 мм обгорания снизу угольного анода за сутки работы электролизера. Эту особенность предлагаем применить на промышленных алюминиевых электролизерах. Например, изменив на электролизере полярность на несколько минут в сутки, растворив немного алюминия с катода, пропитывается электролитом первоначальный углеграфитовый анод, и далее при нормальной полярности будет медленнее окисляться на рабочей поверхности, при этом увеличится срок службы анода и уменьшится его расход на тонну алюминия.

Способ проверили на лабораторном электролизере и получили уменьшение обгорания угольного анода на 5%, если полярность меняли на 10 минут через 24 часа работы электролизера. Изменение полярности на электролизере на 10 мин в сутки оказалось достаточным, чтобы уменьшить обгорание угольного анода.

Похожие патенты RU2389827C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЗАЩИТЫ КАТОДНОГО УСТРОЙСТВА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА 2009
  • Леонов Виктор Васильевич
RU2401886C1
СПОСОБ ЗАЩИТЫ КАТОДНОГО УСТРОЙСТВА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА 2009
  • Леонов Виктор Васильевич
RU2401885C1
СПОСОБ ЗАЩИТЫ УГЛЕГРАФИТОВОЙ ПОДИНЫ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА 2016
  • Бажин Владимир Юрьевич
  • Саитов Антон Викторович
  • Фещенко Роман Юрьевич
RU2626128C1
АНОДНОЕ УСТРОЙСТВО АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА С ОБОЖЖЕННЫМИ АНОДАМИ 2009
  • Леонов Виктор Васильевич
RU2405866C1
ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ 2010
  • Крюковский Василий Андреевич
  • Петухов Михаил Павлович
  • Поляков Петр Васильевич
RU2449059C2
СПОСОБ ЗАЩИТЫ УГЛЕРОДНОЙ ФУТЕРОВКИ 2013
  • Бажин Владимир Юрьевич
  • Фещенко Роман Юрьевич
  • Сизяков Виктор Михайлович
  • Патрин Роман Константинович
  • Саитов Антон Викторович
RU2522928C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИЗА КРИОЛИТОГЛИНОЗЕМНЫХ РАСПЛАВОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТВЕРДЫХ КАТОДОВ 2019
  • Горланов Евгений Сергеевич
RU2716569C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ СМАЧИВАЕМОГО ПОКРЫТИЯ ПОДИНЫ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА 2005
  • Абакумов Артем Михайлович
  • Алексеева Анастасия Михайловна
  • Антипов Евгений Викторович
  • Васильев Сергей Юрьевич
  • Иванов Виктор Владимирович
  • Хасанова Нелли Ракиповна
  • Цирлина Галина Александровна
  • Пингин Виталий Валерьевич
  • Симаков Дмитрий Александрович
RU2299278C2
Способ подготовки к пуску на электролиз алюминиевого электролизера 1975
  • Якунин Николай Павлович
  • Кайдалов Иван Васильевич
  • Ногай Александр Константинович
  • Деркач Алексей Самуилович
  • Цыплаков Анатолий Михайлович
  • Блюштейн Михаил Лазарьевич
  • Доброхотов Вячеслав Борисович
  • Козлов Вячеслав Александрович
  • Славин Владимир Викторович
SU659645A1
СПОСОБ ПУСКА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА С САМООБЖИГАЮЩИМСЯ АНОДОМ 2015
  • Рагозин Леонид Викторович
RU2616752C1

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ЗАЩИТЫ УГЛЕГРАФИТОВОГО АНОДА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Изобретение относится к производству алюминия электролизом, а именно к способу защиты углеграфитового анода алюминиевого электролизера. Способ включает пропитку углеграфитового анода расплавленным электролитом. Для этого в процессе электролиза осуществляют изменение полярности анода на 10-15 мин в течение суток, после чего анод и катод поляризуют рабочим током в обычном режиме. Способ обеспечивает повышение долговечности электролизера и улучшение технологического процесса.

Формула изобретения RU 2 389 827 C1

Способ защиты углеграфитового анода алюминиевого электролизера путем его пропитки расплавленным электролитом, отличающийся тем, что пропитку осуществляют в процессе электролиза изменением полярности анода на 10-15 мин в течение суток, после чего анод и катод электролизера поляризуют рабочим током в обычном режиме.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2389827C1

Способ защиты графитированных и угольных электродов от окисления 1984
  • Сабиров Хамат Хусаинович
  • Афанасьев Александр Юрьевич
  • Бобошкин Юрий Владимирович
  • Колесников Геннадий Миронович
  • Борисов Иван Васильевич
  • Колесников Геннадий Константинович
  • Топталова Галина Николаевна
SU1227717A1
Способ защиты графитированных и угольных электродов от окисления 1980
  • Чесноков Александр Сергеевич
  • Локтев Юрий Максимович
  • Забелин Игорь Всеволодович
  • Сабиров Хамат Хусаинович
  • Козлов Василий Иосифович
  • Цидвинцев Григорий Васильевич
  • Сизиков Евгений Кузьмич
SU905331A1
SU 1329037 A3, 30.11.1993
СПОСОБ ЗАЩИТЫ АНОДОВ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ОТ ОКИСЛЕНИЯ 1997
  • Королев В.И.
RU2155826C2
JP 4715559 A, 15.07.1974.

RU 2 389 827 C1

Авторы

Леонов Виктор Васильевич

Даты

2010-05-20Публикация

2009-03-04Подача