Способ подготовки анодных штырей алюминиевых электролизеров

вр ина ал ефтер С.верхнималлургияьство СС2,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ САНИЕ ИЗ(71) Братский ордена Лениевый завод(56) 1. Дробнис В. Ф.,Технология электролизатокоподводом. М., фМет1966, с. 82.2, Авторское свидетепо заявке Ф 3007402/22 кл. С 2.5 С 3/12, 1980.(54) (57) СПОСОБ ПОДГОУОВЕИ йНОДИЫК ШТЫРЕЙ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛНЗЕРОВ включающий обработку рабочей поверх ности штыря, о т л и ч а ю щ и й., с я тем, что, с целью снижения падения напряжения в контакте штырь- тело анода, увеличения срока службы и времени хранения без ухудшения обработанной поверхности, штыри .нагревают до 630-650 С, затем погружают в алюминий при 700-800 С, выдерживают внем 1-12 мнн, после чего тело штыря охлаждают до температуры не.вьаае 400 С.Начало интенсивной диффузии алюминия в железо наблюдается при температурах,. превышающих точку плавления алюминия, т.е. при температурахвыше 660 С. При температурах выше800 С скорость растворения железав алюминии начинает превышать скорость .образования диффузионного слоя,что приводит к уменьшению его толщинй,Выдержка штыря в расплавленномалюминии более 12 мин приводит к образованию пористой поверхности вследствие появления фазы АГе, характе 1 ризующейся,сильно развитой пористостью. Установка штырей, не охлажденных до температуры менее 400 ОС наэлектролизерах, приводит к снижению прочности поверхностного. слояштыря.Способ осуществляется следующимобразом,Штыри нагреваются, например в методических печах, затем погружаютсяв линейные ковши, наполненные расплавленным алюминием, и после выдержки охлаждаются на воздухе, установленные в специальных кассетах.4П р и м е р 1Стальной стержень5 мм разогревают до 630 С и погружают в расплавленный алюминий при700 С на 11 мин. После охлаждениядо 350 ОС его запекают в тело анода.Через 25 сут замеряют падение напряжения в контакте. стержень-тело анода,которое составляет 3,4 вЧ (в то время как на стержнях, подвергавшихсяобработке по известному способу, онобыло 5 щЧ), и сокращение длины стержня - 1 мм (на свидетелях - 2 мм).П р и м е р 2. В примерах 2 и 3испытания проводят аналогично примеру 1 при следующих режимах процесса:Температура нагревастержня,оС 640оТемпература алюминия, С 750.Время выдержки, мин 5оТемпература охлаждения, С 300Падение напряжения, аЧ 3,0 0,6 650 800 370 4,0 Изобретение относится к цветнойметаллургии, а именно к производству алюминия на электролизере ссамообжигающимися анодами.Известен способ очистки штырейалюминиевых электролиэеров с помощьюмеханических щеток 1).Основными недостатками способаявляется то, что данный метод обработки позволяет проводить лишь механическую очистку поверхности штыря, 10не улучшая его эксплуатационныхсвойств, а именно не предусматриваетзащиту от воздействия серы и ее соединений. Все это не увеличиваетсрок службы штырейКроме того, обработанный данным методом штырь необходимо сразу же устанавливать наэлектролизер, так как даже непродолжительное его хранение приводит кокислению поверхности, что сводитна нет проведенную обработку.Известен способ очистки штырейалюминиевых электрОлиэеров, включающий их погружение,после извлечения из тела анода, в охлаждающую 25среду 2 3.Недостатком известного способаявляется невозможность длительногохранения штыря после обработки.Цель изобретения - снижение паде"ния напряжения в контакте штырь-телоанода, увеличение срока службы ивремени хранения беэ ухудшения обработанной поверхности,Поставленная цель достигается тем,что по способу подготовки анодных З 5штырей алюминиевых электролизеров,включающему обработку рабочей поверхности штыря, штыри нагревают до630-650 оС, затем погружают в алюминий при 700-800 С, выдерживают в нем 4 О1-12 мин, после чего тело штыря охолаждают до температуры не выше 400 С.оНагрев до температуры 630-650 Спозволяет улучшить структуру металлаштыря и одновременно разрушить корродированный слой на его поверхности.. При нагреве до 630-650 С материалштыря подвергается рекристаллизационному отжигу, который приводит к образованию равноосных зерен, вследствие чего сталь становится болеемягкой и вязкой, кроме этого при нагреве штыря происходит разрушение(растрескивание) корродированногослоя вследствие различия коэффициентов температурного расширения стали и окисной пленки. Выбранный интервал температуры расплавленного алю"оминия лимитируется тем, что до 700 Спроцесс обработки штыря протекаетмедленно вследствие низкой скорости 60диффузии алюминия в железе, а притемпературах более 800 С происходитраэъедание поверхности штыря по причине увеличения растворимости железа в .алюминии. 65 Сокращение длины стержня, ммПример 3.Температура нагрева стержня,оСТемпература алюминия,оС Время выдержки, миноТемпература охлаждения, СПадение напряжения, вЧ Сокращение длины стержня, мм 1,4 Использование изобретения позволит снизить падение напряжения в контакте штырь-тело анода, а следовательно экономить электроэнергию,1006544 Составитель А, АрнольдРедактор Н. Егорова Техред Е,Харитончик Корректор Е.Рошко Заказ 2058/44 Тираж 641 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий113035, Москва, ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 увеличить срок службы,анодных штырей и время их хранения после обработки без ухудшения состояния обработанной поверхности. Ожидаемая зкономия от сниженияпадения напряжения в контакте штырьтело анода составит 10 тыс. руб.на цех злектролиэа.