Способ изготовления электродов алюминиевых электролизеров Советский патент 1982 года по МПК C25C3/06 

(St) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ

I

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 (юсгиков, образовавшихся 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 элек«Отродов,в котором в качестве связующего компонента коксовой шихты применяют алюминий. Порошок кокса пропитывают расплавом алюминия или смешивают с алюминиевой пудрой, смесь спекают.

15 Полученные электроды имеют низкое удельное электрическое сопротивление и обладают повышенной устойчивостью к окислению l.

Недостатками известного способа

20 является то, что он не позволяет очистить алюминий в процессе электролиза от вредных тяжелых примесей (титана, ванадия) и снизить расход анода

(слабые ингибирующие свойства доба- , вок) .

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления электродов, включающий смешение шихты, введение неорганической добавки и последующий обжиг сырой .анодной массы f 2J.

Недостатком известного способа ягляется 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 . Анодную массу готовят в лабораторных условиях. Сухую коксовую шихту, содержащую: крупку (4-8+1 мм) 2,8, пыль(-1 -0,08 мм , тщательно перемешивают с расплавленным связующим - каменноугольным пеком (28,8) при температуре I40-I5(f С 35 мин.

Для получения электродов подготовливают таким образом 2,13 партий анодной массы - контрольных и с добавками.

.Обжиг образцов производят в жестяных кожухах в криптоловой печи со скоростью 100 град/ч и выдержкой при Ц ч. Из спеченных заготовок вытачивают образцы для испытаний в следующей последовательности: нижний спой заготовки толщиной 10 мм срезается и выбрасывается, затем из нижней части вытачивается образец диаметром и высотой 100 мм на электролиз Лэбраэцы на электропроводность и механическую прочность вытачивались в зоне 75125 мм от нижнего конца другой заготовки, в этой же зоне находилась термопара при обжиге образцов).

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 H,BO,.

Анализируя табличные данные качества анода изготовленного по предлагаемому и известному способам, видно, что комплексная добавка снижает удельное сопротивление на 2,1 Ом-мм/ повышает механическую прочность на 28 кг/см , уменьшает пористость на % и разрушаемость в токе С02 на k,3 мг/см ч, т.е. улучшает качество анода, что позволяет снизить расход анодной массы и электроэнергии на тонну алюминия.

Способ в промышленных условиях осуществляется следующим образом.

Неорганические добавки (А1 порошок) Н.ВО в заданном процентном соотношении при тщательном перемешивании (обязательное условие) приготовляется в бункерах цехов анодной массы. Из бункеров смесь пневмотранспортом i (воздухом по трубам) подается в бункеры дозаторы. Дозаторы, установленные на определенный режим отдачи смеси, подают смесь в сухую шихту (также обязательное условие) которая по шнекопроводам поступает 3 смесители. Из смесителя выходит готовая анодная масса заданного состава.

Данный способ позволяет улучшить качество обожженных угольных электродов (анодов) , снизить их расход, непрерывно очищать алюминий-сырец от примесей титана и ванадия в процессе электролиза, снизить содержание бора в алюминии до 0,02, тем самым улучшив его электропроводные и литейные свойства.

го

:r ЗГ с; ю

го

VO

оо

1ЛvO о CM-Эrj

vO1Л

. r. .-tf

vOCO - - -f 4.

.- CO

C4

D

in

00LA

- in f r«-

- PM

00

-a. Г- r

CO

OJ

О

oo

vD - -

u

vO

к

r

«- 00 en

Г( o

oo ГЛ

PO

%

ГЛ CO

Tf ef

V4

r a if

-9,«

оr-,-

«M

vO OO

1Л

«Ч

-3-:r r

-a-т trr

CM

LT

1

r r Г

р

r r

oofM

M о .-

CM

о о о

о оо

«ч

о сэо

см

t)

3s с; ю

0

LTl

ЧО rf

vO

О

rr

ГЛ

- oo -

00

Ln

VO

)

vO

irv

NX

(

rr

rr

ro

CM

- O

« OO OO

чО

oo

OO

CM

1Л

0(3

r

vO

r

r CM

CM

CM

CM CM

I- -

-3о

iri

k.

-:r

-a1Л

-ГЛ

vO oo

O CO -

cr LAin vO s) r D

rf rf ег ef rf

гл

о

r

-ITiоrCM

o - -

oo

о CM

о oo

vO

-3-a-a1Л

1Л r

r

r r r

о

if

in r

о r m

sO

-aAО

- CM

vO

ил

у93380810

Формула изобретениясмесь борной кислоты и алюминиевого Способ изготовления электродов (5.0-1,О)t алюминиевых электролизеров, включающий смешение кокса со связующим, вве- 5 Источники информации, дение неорганической добавки и после- принятые во внимание при экспертизе дующий обжиг сырой анодной массы, 1. Патент Японии И , отличающийся тем, что, с кл. С 22 D 3/12, опублик. 197. целью улучшения качества анода, в ка- 2. Патент Италии 1Г 576151 честве неорганической добавки вводят О кл, С 22 d, опублик.1975порошка в соотношении (0,,3)