Способ футеровки катода электролизера для получения алюминия

,51С 25 С 3/О НОМИТЕТОТНЕЫТИЯМ ОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР мини евыи енко,и М.А.Фри Справо еталлам 40-242. СССР 1979. носится к цве стностн к эле етение о о извест технологии биты антра т.е. швысвой по овой т лити като алюм овьшение срока качества полу 00 онтированы 10 с двухслойным швов катодной выполнен измарки ГКсмЗ, что состиннои плот ве набиние ались овой мас ктролизе ектролии по ей тролиз одномонтированными(56) Производство алюмининик металлурга по цветнымМ.: Металлургия, 1971, с.Авторское свидетельствМ 857303, кл. С 25 С 3/08 ургии, в ча ктро скому получению алюминия, и быть использован при футеров электролизеров для получени ия.Цель изобретения - и службы электролизера и чаемого металла,П р и м е р. Были см опытных электролизеров заполнением межблочных футеровки. Нижний слой уплотненного глинозема плотностью 1,45-1,55 г/ тавляет 0,37-0,39 от ис ности, и высотой 250 мм 150 мм межблочных швов стандартной антрацитово сой, Для этих 10 опытны ров выбраны 10 свидетел зеров, пущенных на элек временно с опытными и с(54) СПОСОБ ФУТЕРОВКИ КАТОДА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛВ)МИНИЯ(57) Изобретение относится к областиэлектролитического получения алюминия, а именно к монтажу электролизеров, Цель изобретения - повышениесрока службы электролизера и качестваполучаемого металла. Заполнение межблочного шва слоями по высоте,. аименно нижнего слоя корундовым материалом, верхнего подовой массой,позволяет увеличить в 1,5-2 раза срокслужбы электролизера. 1 табл. полностью на цит д массой.После пуска всех электролизеров была проведена проверка наличия про" теков расплавленного алюминия через блюмсовые отверстия на опытных электролизерах и свидетелях, Проверка показала, что ни на одном из опытных электролизеров протеков металла не обнаружено,в то .время как на 9 электролизерах-свидетелях обнаружен протек металла, притом на одном из них в больших размерах (более 1 т).Это говорит о том, что слой из уплотненного глинозема марки "ГК" служит надежной защитой от проникновения жидкого А 1 под угольную футеровку катода. Среднее содержание основных примесей Ре и А 1 в алюминий- сырце на опытных ваннах 0,06% Ге, 0,10% Вд, а в электролизерах-свидетелях 0,08% Ре и 0,13% 831458435 заливали по 200 г алюминия с содержанием 0,1 Х Ре, после чего на поверхность металла загружали по 200 гэлектролита, взятого иэ промьшленногоэлектролизера. Выдержку стаканов при1000 С проводили в течение 2,5 ч,после чего металл сливали и анализи"ровали на содержание железа спектральным методом,1 Величина слояглинозема "КГ", мм 10 20 30 40 Содержание железав алюминии, / Оэ 18 012 Оь 1 Оэ 1 Результаты опытов показали, что 25минимально необходимый слой корундового материала для защиты стальногокатодного стержня от диффузионноговоздействия алюминия равна 30 мм.Исходя из того, что подовые блоки вы- ЗОпускаются с глубиной пода для заделки катодных стержнейравной 145+5 мм,получаем (150+30): 400-=0,45 высоты блока. Из этого размера получаем максимальный слой подовой массы (так какостальная часть заполняется ею) 1-0,45=0,55 высоты подового блока,Для определения необходимой плотности корундового материала для заполнения межблочных швов провели лабораторные испытания,Брали два графитовых стаканаф наружн. = 80 мм Ф внутр. = 50 мм,глубиной 200 мм. В нижней части помещали глинозем марки ГК с плотностью 1,38 г/см, что составляет 6,35от истинной и 1,18 г/с (что составляет 0,30 от истинной). Толщиной30 мм после разогрева стакана до700 С в него заливалн А 1 толщиной 5 О30 мм, при разогреве стакана до1000 С в него заливали 100 мм расплавленного электролита)взятого из промышленного электролизера и выдерживали при 1000 С в течение 2,5 ч.После выдержки расплава без остываниясливали из стакана, при этом обнаружили, что в стакане нижняя частькоторого была. заполнена глиноземом Для определения минимального необходимого слоя корундового материала для защиты катодного стержня от воздействия алюминия провели лаборатор. ные испытания. Брали графитовые ста" каны с размерами Ф наружн. = 80 мм, Ф внутр. = 50 мм, глубина 200 мм, На дно стаканов помещали стальную пластину толщиной 15 мм, поверх нее поме щади корундовый материал (глинозем марки "ГК") толщиной 10,20,30 и 40 мм, Стаканы нагревали до 700 С, затемо Результаты анализа приведены. втаблице."ГК" с плотностью 1,18 г/см образовалась густая тестообразная масса, которая также вытекала из стакана, а в стакане с глиноземам, уплотненным до плотности 1,38 г/см , глинозем пропитался Фторсолями, но остался в твердой Фазе. Следовательно, для исключения образования плавкой системы А 10-БаА 1 Р необходимо иметь плотность корундового материала больше 1,38 г/см или 0,35 от истинной плотности.Набойка верхней части межблочных швов углеродной подовой, массой служит для защиты корундового материала от воздействия конвективных потоков расплава ванны, а также для замедления диффузионного обмена с расплавом, минимальная величина набойки подовой массы (0,25 высоты подового блока) обусловлена конструктивными особенностями подовых блокбв и свойствами углеродной подовой массы. После коксования подовая масса имеет объемную плотность 1,6 г/см,истинная плотностьсоставляет 2,04 г/см., в то .время какплотность расплавленного алюминияравна 2,3 г/смЗ и поэтому при плохойсвязи подовая масса - подовый блокюподовая масса всплывет. Для предот"вращения этого на боковых гранях по"довых блоков предусмотрены канавкиглубиной 15-7 мм, шириной 25 + 5 мм,причем верхняя канавка расположена нарасстоянии 60 Й 10 мм от ребра блока.1458435 Составитель А.Арнольд Техред Л. Олийнык Корректор С.ЧеРни Редактор М.Недолуженко Заказ 332/31 Тираж 605 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическоепредприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4 Изобретение позволяет увеличитьсрок службы электролизеров в 1,5-2раза и улучшить сортность получаемогометалла за счет исключения проникно 5вения расплавленного алюминия кстальным катодным стержням и подугольную футеровку. Кроме того, улучшаются условия 10 труда, так как нижняя часть межблочных швов (0,45-0,75 высоты блока) .заполняется корундовым материалом, который является инертным веществом и не оказывает на организм человека 15 вредного влияния, в то время как при набойке швов угольной массой в атмосферу выделяются различные углеводороды, являющиеся канцерогенными веществами.Формула и э о б р е т е н и яСпособ футеровки катода, электролизера для получения алюминия, включающий установку угольных подовых блоков с последующим заполнением межблочных швов подовой массой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения срока службы электролизера и качества получаемого металла, нижнюю часть межблочных швов на высоту 0,45-0,75 высоты подового блока заполняют корундовым материалом с плотнос тью 0,35-1,0 от истинной.