Способ изготовления секции газосборного колокола алюминиевого электролизера Советский патент 1990 года по МПК C25C3/22 

35-60

30-60

5-10

пример, из стальной решетки, соединяют с элементом крепления перед установкой ее в форму, после заполнения; формы материал уплотняют при удель- I ном давлении 50-200 кг/см2, при этом окончательное формирование изделия ведут при нагреве в печи до температуры воспламенения алюминия в окислительной атмосфере, при этом в качестве материала используют смесь порошкообразных оксида алюминия и алюминия со связующим - жидким стеклом, чзягых в соотношении, мас.%: Оксид алюминияАлюминий Жидкое стекло

Опытным путем установлено, что возникновение самопроизвольной реакции горения-начинается при условии, что расстояние между центрами соприкасающихся одна с другой частичек порошка алюминия должны быть равны или меньше величины суммы их радиусов. В противном случае самопроизвольной реакции горения не происходит. ,

Это условие достигается удельным давлением уплотнения смеси в форме в пределах 50-200 кг/см .

Оптимальная температура нагрева смеси в окислительной атмосфере, при которой происходит самопроизвольное горение определена опытным путем и находится в пределах 590-640 С. Данный процесс горения сопровождается повышением температуры смеси 1100.-1300°С, при которой волна горения распространяется от одного участка к другому до тех пор, пока изделие не спечется. В результате реакции горения порошкообразные алюми- , ний и оксид алюминия образуют модифи- ч кацию об-корунда.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен колокольный газосборник алюминиевого электролизера,

Колокольный газосборник состоит из элемента 1 крепления, стенки 2, которая выполнена из продуктов горения смеси на основе порошкообразных оксида алюминия и алюминия 3. Внутри стенка армирована стальной решеткой 4. Стальная решетка 4,являясь несущим каркасом, соединена (приварена) к элементу 1 крепления. Ко

,10

Н

20

25

у.

30

35

40

45

55

локольный газосборник навешивается на алюминиевый электролизер.

В процессе работы электролизера колокольный газосборник испытывает воздействие высоких температур и агрессивной среды - расплавленного электролита .

Обладая высокой термостойкостью (примерно 2000°С), инертностью,низкой теплопроводностью, низкой смачиваемостью по отношению к электролиту и алюминию и, кроме того, инертностью по отношению к кислороду воздуха,армированная стенка позволяет повысить срок службы гаэосборника и предотвратить поступление железа в металл, снизить теплопотери электролизера примерно на 14% от тепловых потерь . анодного узла. В случае нарушения целостности газосборника при пробивке корки электролита попавшие в расплавленный электролит куски продуктов горения постепенно растворяются в нем, не загрязняя металл.Обладая меньшей плотностью (см. таблицу), чем электролит (2,02-2,05 г/см3), куски стен- ки, состоящие из оксида алюминия (- корунд), плавают на поверхности электролита, т.е. находятся в наилучших условиях для постепенного их раство-. эения.

Пример. Готовили омесь,мас.%: порошкообразный оксид алюминия 45, алюминиевый порошок крупностью 50 - 100 мкм (можно некондиционный материал) 48 и жидкое стекло 7. Все перемешивали до получения однородной массы. орму, подготовленную для получения изделия, йа половину ее высоты заполняли полученной смесью. Затем- устанавливали в форму стальную решетку, после чего заполняли форму на полную высоту смесью. Смесь в форме уплотняли под давлением 100 - 125 кг/смг в пресс-форме. Сырое изделие помещали в печь и нагревали в окислительной атмсофере (воздуха) до температуры воспламенения алюминия (590-640 С). В результате возникала самопроизвольная реакция горения, сопровождающаяся повышением температуры до 1200°С. При этом происходил высокотемпературный синтез, в результате чего изделие, спекалось. После охлаждения изделие подвергали испытаниям (см. таблицу).

Возможно выполнение стенки газосборника комбинированной: снаружи 51

чугун, а внутренняя поверхность - из продуктов горения смеси на основе порошкообразных оксида алюминия и алюминия, и эта часть стенки армирована металлической вставкой, например стальными „стерткнями.

Формула изобретения

Способ изготовления секции газо- . сборного колокола алюминиевого электролизера, включающий заполнение литейной формы материалом и ее охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы газосборного колокола и снижения

782346

энергетических затрат, перед заполнением литейной формы в нее устанавливают арматуру, в качестве материала заполнения используют смесь порошко- j образных оксида алюминия и металлического алюминия с жидким стеклом, взятых в соотношении, мас.%: Оксид алюминия35-60Металлический алюминий30-60 Жидкое стекло5-10 после заполнения материал уплотняют при удельном давлении 50-200 кг/см с последующим нагревом до 590-640°С в окислительной атмосфере.

10

15

Изобретение относится к производству алюминия и его сплавов электролитическим способом и служит для улавливания газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимися анодами. Целью изобретения является повышение срока службы газосборного колокола и снижение энергетических затрат. Стенка газосборного колокола выполнена из спеченного корунда и армирована внутри металлической вставкой, например стальной решеткой. Изобретение обеспечивает протекание высокотемпературного синтеза, в результате которого получают формованную, армированную металлической решеткой стенку колокола. 1 ил., 1 табл.

Примечание. Данные приведены по полученным продуктам горения.

Составитель А.Арнольд Редактор А.Маковская Техред л.Олейник Корректор Н.Ревская

Заказ 1894

Тираж 543

ВНИИ11И Государе гвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г..горол, л. Гагарина,101

Подписное