Способ защиты самообжигающегося анода алюминиевого электролизера от окисления Советский патент 1991 года по МПК C25C3/12 

Изобретение относится к цветной металлургии, а конкретно к устройству алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом

Цель изобретения - повышение эффективности способа защиты.

Пример Способ нанесения защитного слоя покрытия анода осуществляется в лабораторных условиях следующим образом. Перваначально заготавливают два алюминиевых кожуха из листа толщиной 1- 2 мм, по своим размерам соответствующие размерам анода и имеющие высоту 400 мм и диаметр 50 мм. На один из кожухов наносят защитный слой покрытия на внутреннюю поверхность (предлагаемый способ), а на другой кожух - на внешнюю поверхность (известный способ). Затем производят заполнение кожухов расплавленной анодной массой, помещают изготовленные аноды в силитовую печь и обжигают до 950°С. После обжига из анодов вытачивают образцы высотой 40 мм таким образом, чтобы боковая

поверхность образцов не повреждалась (осталась нетронутой) Подготовленные образцы испытывают на окисляемость и осыпаемость в токе С02 при 950°С в стандартной лабораторной установке. Результаты испытаний показывают, что образцы из анода, у которого защитное покрытие кожуха с внутренней стороны, имеют небольшие местные разрушения боковой поверхности, очевидно, в местах дефектов защитного слоя. Известный образец сильно разрушен, так как у анода данного образца защитный слой кожуха, нанесенный на внешнюю сторону, разрушается еще во время обжига при оплавлении алюминиевого кожуха. Общая разрушаемость образца из анода, изготовленного по предлагаемому способу, составляет 23 мг/см .ч, а образца, изготовленного по известному способу 63 мг/см2.ч.

При нанесении защитного покрытия на внутреннюю, прилегающую к телу анода поверхность обечайки, при оплавлении алюминиевой обечайки в зоне криолитглисл

с

о сл о VJ

00

ноземной корки защитное покрытие сохраняется на боковых гранях анода и выполняет свое назначение - защищает анод от окисления. Кроме того, не происходит осыпание защитного слоя при оплавлении алюминиевой обечайки в зоне криолитгли- ноземной корки последующим причинам. В самообжигающемся аноде имеется три зоны, различающиеся по физико-химическим процессам, происходящим между поверхностью жидкой анодной массы и изотермой 400°С, между изотермами 400 - 550°С и выше изотермы 550°С.

В первой зоне происходит нагрев и расплавление анодной массы, при этом нанесенное на защитное покрытие смачивается и пропитывается пеком - связующим. Во второй зоне при температуре около 400°С происходит образование полукокса - отдельные зерна кокса-наполнителя соединяются коксовыми мостиками и масса начинает твердеть. Смоченный пеком защитный слой прикоксовывается к телу анода, силы сцепления защитного слоя с телом анода становятся прочнее, чем с поверхностью алюминиевой облицовки анода. В третьей зоне при температурах выше 550°С полукокс переходит в кокс, при этом происходит его объемная усадка. В этой зоне вследствие усадки нарушается плотность прилегания алюминиевой обечайки к телу анода, но защитный слой уже не принадлежит анодной обечайке, так как в процессе коксания пека, содержащегося в качестве

0

5

0

5

0

5

связующего в анодной массе, тело анода в зоне скоксовавшейся части анода прикоксовывается к защитному слою, нанесенному на внутреннюю поверхность обечайки (т.е. защитный слой в этой зоне составляет единое целое с телом анода). При оплавлении алюминиевой обечайки в зоне криолит-глиноземной корки защитное покрытие на боковых гранях анода сохраняется и продолжает выполнять свою защитную функцию.

Нанесение защитного слоя на внутреннюю поверхность необходимо осуществлять на электролизере, следом за операцией по наращиванию обечайки, так как при этом исключается нарушение целостности покрытия из-за коробления обечайки или из-за механических воздействий при монтаже на анод.

Предлагаемый способ позволяет обеспечить высокую надежность анода за счет снижения степени его разрушения.

Формула изобретения Способ защиты самообжигающегося анода алюминиевого электролизера от окисления, включающий облицовку тела анода алюминиевой обечайкой и нанесение на ее поверхность защитного покрытия, о т- личающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа защиты, в зоне криолитглиноземной корки наносят дополнительное защитное покрытие на внутреннюю поверхность обечайки.

Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к устройству алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом. Цель изобретения - повышение эффективности способа защиты. Для этого из алюминиевого листа толщиной 1-2 мм изготавливают кожух, по своим размерам соответствующий размерам анода. Затем на кожух с внутренней стороны наносят защитный слой покрытия, имеющего состав: наполнитель-диоксид магния, связующее - раствор силиката натрия. После нанесения покрытия производят заполнение кожуха расплавленной анодной массой и обжигают до 950°С Изобретение позволяет обеспечить высокую надежность анода за счет снижения степени его разрушения