Способ получения покрытия на основе нитрида алюминия Советский патент 1992 года по МПК C25C3/06 

Изобретение относится к электрометаллургии и прикладной электрохимии. Преимущественной областью его использования является электролиз расплавленных солей, применяемый для получения алюминия.

Известны и широко применяются футеровки катодной части алюминиевых электролизеров, выполненные из угольных подовых и боковых блоков.

Недостатком таких футеровок является быстрое разрушение боковых блоков в месте соприкосновения расплава солей и алюминия. На угольном блоке выделяется металлический натрий, который внедряется в кристаллическую решетку углерода, вызывая разрушение блока.

Наиболее близким к изобретению является способ нанесения покрытий на основе тугоплавких соединений металлов с использованием электрической дуги.

Недостатком этого способа является стационарность установки, небольшая площадь обрабатываемой поверхности, необходимость применения металлов, нитриды которых обладают проводящими свойствами.

Целью изобретения является повышение стойкости покрытия футеровки электролизера в криолито-глиноземном расплаве.

Поставленная цель достигается тем, что поверхность углеродных блоков катодной части алюминиевого электролизера обрабатывается регулируемым электрическим раз- рядом в среде азота при давлении, избыточном над атмосферным, например 1,1 10Ь Па, отрицательный потенциал тюд- ают на алюминиевый электрод, а положительный потенциал --на углеродный блок. Полученный таким образом защитный электроизоляционный слой состоит из нитрида алюминия, который стоек к действию крио- лито-глиноземного расплава и жидкого алюминия, обладает высоким электрическим сопротивлением, термостойкостью и коэффициентом объемного расширения, соло2

g ю

V4

ставимым с коэффициентом расширения углерода

На чрртеже показана установка для реализации предлагаемого способа получе- г и покрытия.

Установка состоит из катодного кожуха 1, углеродных блоков 2, подсоединенных к положите/иному выводу 3 источника питания, электрода из алюминия высокой чисто- ы 4,заключ€ нного в коаксиальный кожух 5 с иомощью иплектрической вставки 6. Алю- ми. кевый лекгрод соединен с отрицательным оывги ом 1 источника питания. Под коууко-vi Р („реде язота 8 зажигается злект- nvra 9. На поверхность блока на- слой нитрида алюминия 10. При закапан™ регулиоуемого электрического дугорого разряда 9 между алюминиевым

электродом 4 и углеродным блоком 2 в среде азота с давлением, избыточным над атмосферным, например 1,1 -105 Па, мэталл электрода расплавляется и реагирует с азотом, образующийся нитрид алюминия осаждается на поверхности блока.

Формула изобретения Способ получения покрытия на основе

нитрида алюминия для защиты углеродных блоков алюминиевого электролизера, включающий обработку регулируемым электрическим разрядом, сличающийся тем, что, с целью повышения стойкости покрытия, обработку проводят в среде азота при давлении 1,1-10 Па при подаче отрицательного потенциала на алюминиевый электрод, а положительного - на углеродистый блок

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия электролизом расплавленных солей, и касается конструкции алюминиевого электролизера. Целью изобретения является повышение стойкости покрытия за счет нанесения защитного покрытия из нитрида алюминия на наиболее нагруженные участки футеровки. Нитрид алюминия образуется в дуге электрического разряда в среде-азота с давлением, избыточным над атмосферным, и осаждается на поверхность футеровки. 1 ил.

S 8

E X ySS JW///V/////7////////////////////////

h