Способ уплотнения пропитанного ортофосфорной кислотой графитированного анода в перекрытии магниевого электролизера

,;и-.т,н ЧДН И Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 31.07.78 (21) 2665731/22-02 С 25 С 3/04 с присоединением заявки М 9 Государственный комитет СССР но деяаи изобретений и открытий(53) УДК 669.721. .372(088.8) Дата опубликования описания 021080 В. Г. Вербицкий, И. И. Колесник, В. А. Рудаков, А. В. Васильев, А. Н. Ошлапов и В. И. Петров(54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ПРОПИТАННОГООРТОФОСФОРНОЙ КИСЛОТОИ ГРАФИТИРОВАННОГОАНОДА В ПЕРЕКРЫТИИ МАГНИЕВОГОЭЛЕКТРОЛИЗЕРА 1 2Изобретение относится к области рекрытии магниевыХ ЭлектролизерОв с цветной металлургии, в частности к шириной электродов 1500 мм. производству магния н хлора электро- Однако при уплотнении в перекрытилизом из хлоридных расплавок и может . ях магниевых электролизеров графити- быть использовано в других областях 5 рованных анодных блоков шириной техн.,ки, где требуется создать гер мм обнаружились существенные неметичное уплотнение между графитиро- достатки.из-за высокой сыпучести упванным анодом и бетоном. о лотняющего корундосодержащего матеПо основному авт. св. Р 492593 риала и возникающих в пусковой период известен способ уплотнения пропитан вследствие термических расширений не- ного ортофосфорной кислотой графити- плотностей между анодом, бетоном перованного анода в перекрытии магние- рекрытия и уложенным между ними асвого электролиэера, заключающийся в бестовым шнуром, происходит локальное том, что перед сушкой электролизера вытекание уплотняющего материала и в пространство между анодом и пере- т 5 образование сквозных щелей, разгермекрытием укладывают асбестовый шнур тиэирующих рабочее пространство. В и засыпают слой корундосодержащего реэультате резко снижается концентра- материала активной Формы фракции . ция хлора в анодных газах, повышаются 0,5-0,86 мм, а после вывода электро- выбросы хлора в атмосФеРу цеха, актилизера в рабочий режим оставшееся до 20 визируется процесс взаимодействия кисперекрытия пространство заполняют ко- лорода воздуха с углеродом графитирундосодержащим материалом менее ак- . рованных анодных блоков и, как следтивной формы Фракции 1,5-0,5 мм 1) . ствие, сокращается срок службы анодов.Основное преимущество известного.На устранение мест разгерметизации способа заключается в улучшении услозатрачивается дополнительно труд об,вий труда при замене анодов и в зна- служивающего персонала. Кроме того, чительном сокращении гаэовыделений в аналогичные последствия вызывает обатмосферу цеха. разование прямых щелей между анодныСпособ с успехом применен при уп- ми брусьями, возникающих после пуска .лотнении графитированных анодов в пе- ;электролизера иэ-за термического расширения графитированных анодных бру" -"сьев иматериала ошиновки; имеющихотличные друг отдруга коэффициентылинейного расширения.Цельизобретения - предотвращениенарушения герметичности уплотнения,по-вышение срока службы анодов,сокращение потерь хлора и улучшение санитарно-гигиенических условий труда приэлектролизе.Поставленная цель достигается тем,что перед операцией уплотнения в корундосодержащий материал обеих фрак.ций добавляют структуроуплотняющий;порошковый материал с температуройплавления не выше 480 С,предпочтительно обезвоженный карналлит, в со" 5отношении 3:1. После вывода электролизера в режим; перед проведением второй стадии уплотнения, образовавшиеся щели между анодными брусьями в выступающей части анодного блона заполняют смесью силиконового лака икорундосодержащего материаладополного закрытия образовавшихся щелеймежду анодными блоками.По предлагаемому способу передпроведением операции уплотнения анодного блока, корундосодержащий материал обеих фракций тщательно перемешивают" со структуроуплотняющим порошко" вым материалом, обладающим температурой плавления не выше 480 С в соотношении 3:1, Такое соотношение обеспечивает необходимую для заполнениящелей подвижность массы. Перед сушкой электролизера впрбстрайство между анодом и перекрытием укладываютасбестовый шнур. На поверхйость шнура засыпают. слой смеси уплотняющего.материала,В пусковой период между графитированным анодом и перекрытием, особенно в нижней части, температурасмеси уйлотняющего материала достигает. 480 ОС При этом происходит плавление структуроуплотняющего материала", врезультате чего плотность зерен корундосодержащего и структуроуплотняющего материалов резко возрастает. Вследствие этого Повышаетсягерметичность уплотнения и сокращает-ся"текучесть вбей Массы"уплотняющегоматериала, что предотвращает разгерметизацию уплотнения в случае образования нейлотностей между анодом, перекрытйем"и"асбестовИЙшнурбм меЩу ни-"ми.После вывода электролизера в рабо 55чий режим, образовавшиеся между бру сьями блока вйступающей части анодащели заполняют смесью силиконовоголака и корундосодержащего материала.Затем-оставшееся до верха, перекрытия 60пространство между анодом и перекрытием засыпают смесью уплотняющего материала, Таким образом создается" плоченое"; герметичное уплотнение про,питанного в ортофосфорной кислоте графитированного анода в перекрытиимагниевого электролизера, позволяюшее полностью предотвратить нарушениЬгерметичности рабочего пространства, предохраняющее от проникновениякислорода воздуха в рабочее пространство электролизера и выбросов хлорав атмосферу цеха и повышающее срокслужбы анодов,Способ уплотнения согласно изобретению апробирован в лабораторных изаводских условиях.П р и м е р1 . В кварцевый стакан с ложным перфорированным днищемвставлялась графитовая трубка издвух полуколец. Трубка внутри и снаружи на 1/3 засыпалась смесью корундосодержащего материала активной формы фракции 0,5-0,086 мм с обезвоженным карналлитом в соотношении 3:1. Затем выступающая над уплотняющим материалом часть графитовой трубки покрывалась смесью силиконового лакаКОи тонкодисперсного корунда изасыпалась, не доходя 40 мм до верхней кромки, смесью корундосодержащего матерйала менее активной формыфракции 1,5-0,5 мм с обезвоженным карналлитом в соотношении 3:1. Причемобщая толщина уплотняющего слоя засыпки идентична минимальной толщинезасыпки, которую позволяют производить современные перекрытия магниевого электролизера - 160 мм.Подготовленный к опыту кварцевыйстакан на 1/2 высоты помещался в шахтную печь, и производился нагрей. Подостижении температуры в нижнем слоеуплотняющего материала 480 ОС, в кварцевом стакане под ложным днищем черезспециальный патрубок создавалось разрежение порядка 10-20 мм водного столба. В результате более, чем полуторачасовой выдержки натекания воздуха ипадения разрежения под ложным днищемне зарегистрировано.П р и м е р 2. В заводских условиях предлагаемый способ апробировалина опытно-промышленном электролиэере,конструкция которого полностью пре-дотвращала проникновение воздуха врабочее пространство другим путем,кроме как через перекрытие в местахввода анодных блоков. Концентрацияхлора в анодном хлор-газе на выходе изэлектролизера, аноды которого на выходе из перекрытия уплбтнены по предлагаемому способу, была стабильно высокой, порядка 86-97, что свидетельствует о высокой степени герметичйости уплотнения и о том, что наэлектролизере не было случаев разгерметизации рабочего пространства..Первая замена анода на электролизере (по причине возрбсыего на шунтах электролиэера напряжения) была произведена через 10,5 месяцев со дня пуска. Анодный блок извлекали иэ лектролиэера легко и быстро. Вся опе767236 6 Составитель В. БадовскийРедакто А. Соловьева Тех ед А.Бабинец Ко екто 1 О. Мака енко Заказ 7144/25 Тираж 698 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий г 113035, Москва ЖРаушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. жгород, ул. Проектная, 4 рация замены анодного блока длиласьнемногим больше 15.мин, При наружном осмотре разрушений графита выше уровня колебания электролита обнаружено не было. Общий срок службыграфитированных анодных блоков наэлектролизере превысил на 3,7 месяцесрок службы анодов на серийных электролизерах, питаемых аналогичным сы-рьем. Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ уплотнения пропитанного ортофосфорной кислотой графитированного анода в перекрытии магниевого электролизера, сохраняя преимущества, достигнутые при применении известного способа уплотнения по основному авторскому свидетельству, полностью предотвращает нарушение герметичности рабочего пространства вследствие термического расширения элементов конструкции, сокращает потери хлора, повышает срок службы анодов и улучшает санитарно-гигиенические условия труда. Использование предлагаемого спо-соба уплотнения позволит получитьэкономический эффект в сумме150 тыс. руб. в 1 год. Формула изобретения1. Способ уплотнения пропитанногоортофосфорной кислотой графитированного анода в перекрытии магниевогоэлектролизера по авт.св. СССР5Р 492593, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью предотвращения нарушения герметичности уплотнения,повышения срока"Службы анодов, сокращения потерь хлора и улучшения санитарно-гигиенических условий труда,10 перед операцией уплотнения в корундосодержащий материал добавляют структуроуплотняющий порошковый материал стемператур й плавления не выше 480 Св соотношении 3:1, а после вывода15 электролиэера в режйм "перед" вторич- ной засыпкой уплотняющего материала,зазоры между брусьями выступающей надперекрытием части анода заполняют смесью силиконового лака и корундового;щ порошка.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве структуроуплотняющего йорошковогоматери-ала используют обезвоженный карналлит.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 492593, кл. С 25 С 3/04, 1974.