Способ монтажа подины электролизера

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1694703 25 СЗО ТЕН бласти меможет быт ны алюми тком с трам- масса не по- ыполняются лоднонабив- , С в 4814 в 26, Мподины просте ем уголь- неседкой ерод, слоы с60;4 обра или ме уютеОМ алл мореСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Ветюков М.МЦыплаков А.М. и Школьников С.Н. Электрометаллургия алюминия имагния. М.: Металлургия, 1987, с. 95 - 98,Авторское свидетельство СССРМг 960316, кл. С 25 С 3/08, 1982,54) СПОСОБ МОНТАЖА ПОДИНЫ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА(57) Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может бытьиспользовано при монтаже подины алюминиевого электролизера. Цель изобретения -повышение срока службы электролизера за Изобретение относится к отэллургии цветных металлов и ь использовано при монтаже подиниевого электролизера.Целью изобретения является повышение срока службы электролизера за счет увеличения прочности сцепления холодно- набивной подовой массы с блоком.По предложенному способу в лабораторных условиях осуществляют моделирование швэ путем установки угольных пластин, вырезанных из подовых блоков в матрицу таким образом, чтобы между угольными пластинами был зазор в 40 мм, Стороны матрицы закрепляют, производят обмазку боковых поверхностей пластин и набойку массы в два приема путем уплотне 2счет увеличения прочности сцепления холоднонабивной подовой массы с блоком. Способ включает установку подовых секций, обмазку боковых поверхностей блоков, которую ведут при температуре окружающей среды, и набойку межблочных швов углеродной массой. Для обмазки используется смесь жидкой термореактивной фенолформальдегидной смолы с выходом коксового остатка не менее 40 и вязкостью 200 - 1200 МПа с и углеродного порошка в соотношении 60:4 О, причем в качестве углеродного порошка используют порошок искусстенного графита, термоинтрицита или кокса с содержанием фракции - 0,071 мм не менее 80. 5 табл. ния каждого слоя пневмомоло бовками. Матрица, пластины и догреваются, Все операции при комнатной температуре.Для набойки шва берут хо ную подовую массу по ТУ 48 применяемую при монтаже мышленных электролизеров,Обмазку боковых поверхн ных пластин осуществляют и ния шпателем смеси фенолформальдегидной смол ным порошком в соотношении ем толщиной до 2 мм,Смесь готовят следующим необогреваемую фарфоровую ческую емкость помещают жидактивную фенолформальдегидную смолу СФЖ(ГОСТ 20907 - 75) с вязкостью 250 мПа, с выходом коксового остатка 54 и в нее при перемешивании вводят углеродный порошок с содержанием фракции - 0,071 мм не менее 80;. Время перемешивания смеси 5-10 мин. После смешивания смесь готова к уплотреблению. Состав предлагаемых смесей приведен в табл,1,По известному способу (Авт.св, Ь 960316) в лабораторных условиях моделируют шов путем установки в матрицу пластин из вырезанных подовых блоков таким образом, чтобы зазор между угольными пластинами составлял 40 мм. Так как для набойки шва применяется холоднонабивная подовая масса, не требующая разогрева перед употреблением, операция подогрева угольных пластин и массы исключается, Стороны матрицы закрепляются, производят обдувку боковых поверхностей угольных пластин сжатым воздухом в смеси с порошком пека и конденсирующего вещества в соотношении 3:1 и набойку холоднонабивной подовой массы по стандартной методике в два приема путем уплотнения каждого слоя пневмомолотком с трамбовками. Все операции выполняют при комнатной температуре.Обжиг, необходимый для коксования шва и границы шов-бок по предлагаемому и известному способам, производят в соответствии с параметрами, принятыми для элекролизеров в предпусковой период, а именно обжиг до 1000 С со скоростью подьема температуры 100 С/ч,Определение прочности сцепления блока с холоднонабивной подовой массой в обожженном состоянии производили по известной стандартной методике /приложение к ТУ 48-12-25-74/.Полученные результаты испытаний представлены в табл.2.В табл.3 представлены свойства жидких термореактивн ых фенолформал ьдегидных смол, опробованных авторами при изготовлении составов для обмазки боковых поверхностей блоков.Интервал варьирования свойств смолы по вязкости определяется требованием к консистенции паст, к их способности к распределению по поверхности углеродного блока.Пасты на основе смолы с вязкостью менее 200 мПА с стекают с вертикальной поверхности блока, пасты с вязкостью более 1200. мПа с не намазывается на блоки.Выход коксового остатка смол определяет способность пасты к карбонизации и, соответственно спеканрию в монолит массы и блока. Так как связующее - пластифи цированный пек, входящее в состав холоднонабивной подовой массы, имеет выход коксового остатка не менее 34 /ТУ 14-7 -81-85/, то для обеспечения спекания массы с обеспечивают требуемую прочность. Так как выход коксового остатка связан с выходом летучих веществ К теоретйчески к,о. + Ч = 10 100 фС), следовательно, снижение выхода коксового остатка ведет к увеличению выхода летучих в процессе карбонизации, что приводит к снижению плотности, увеличению пористости и, как следствие, снижению прочности составов в обожженом виде.Способность к карбонизации определяется способом получения термореактивной фенолформальдегидной смолы. Так смолы, полученные в результате конденсации фенолспиртов с фурфуролом, обеспечивают высокий выход коксового остатка.Смолы требуемой вязкости, но полученные путем конденсации фенола с фор 20 мальдегидом в щелочной среде беэ катализатора, как правило, не коксуются в процессе термообработки,В табл.4 даны составы смесей для обмазок боковых поверхностей подовых блоков.Значение коэффициента связи между блоком и массой, соединенных предложенным способом, представлены в табл.5.Полученные результаты, представленные в табл.2 и 5, указывают на то, что применение предложенного способа при монтаже межблочного шва из холоднона 30 35 бивной подовой массы привело к значительному повышению коэффициента сцепления блока с массой в сравнении со способом- прототипом.Для расчета косвенного влияния прочности межблочного соединения на срок службы электролизера проводили экспериментальные исследования по определению скорости пропитки модели межблочного шва криолитглиноземным расплавом аналогично методике определения относительного удлинения (коэффициента стойкости) футеровочных материалов по ТУ 48-12-21-85,Средневзвешенная продолжительность работы электролизера по Таджикскому алюминиевому заводу 4,2 года.Результаты обследования подин после демонтажа свидетельствуют, что отключение электролизеров происходит, как правило, после пропитки межблочных швов электролитом по всей их высоте. Следовательно, за период работы электролизера (4,2 года) происходит пропитка шва высотой 400 мм, т,е. 400 мм: 4,2 год - 95,2 мм/год. 45 50 55 5 блоком выбраны смолы с более высокой карбониэующей способностью. Смолы с выходом коксового остатка менее 40; не(10) 4 5 Коэффициент связки (сцепления), кгlсмз 40,06 35,г 5 43,210 15,90 1 о,4 о го,1 о 17,8 о 21,50 7,40 оа 4,5 о ще щ а ще а щ е а е щ е щаДля сравнения приведены данные по коэффициенту связи блока с холоднонабивной подовойиассой, соединенных по способу без обиазки, применяемому в настоящее время при ионтажепромышленных электролизеров по ТУ 48 а 12 а 25 а 74 Экспериментально установлено, чтопри использовании предложенного способамонтажа скорость пропитки модели шваэлектролитом в лабораторной ячейке привыдержке в течение 100 ч при температурекриолитглиноземного расплава 950 С снижается в 1,065 раза по сравнению с пропиткой известного шва,Для расчета зкономической эффективности от применения нового способа принимают снижение скорости пропитки шваэлектролитом в 1,065 раза, что составляет:95,2 мм/год; 1,065 = 89,4 мм/годРассчитываем увеличение срока службы электролизера:400 мм: 89,4 мм/год - 4,47 года.. ф о р мул а изобретенияСпособ монтажа подины электролизера,включающий установку подовых секций,Жидкая фенолформальдегидная смола 60Порошок графита с содержаниемфр. -071 мм, 8040Порошок кокса с содержанием ФР. а 0,071 мм, 80Порошок териоантрацита с цо"держанием фр. а 0,71 мм,80Порошок графита с содержа"нием фр. щ 0,071 им 803Порошок термоантрацита с содержанием фр. а 0,071 мм 80Порошок кокса с содержаниеи фр, а 0,071 им С 80щ Порошок пекаБорная кислота обмазку боковых поверхностей блоков и набойку межблочных швов углеродной массой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения срока службы электролизера за 5 счет увеличения прочности сцепления холоднонабивной подовой массы с блоком, обмазку боковых поверхностей блоков ведут при температуре окружающей среды смесью жидкой термоактивной фенолфор мальдегидной смолы с выходом коксовогоостатка не менее 40 и вязкостью 200- 1200 мПа. с и углеродного порошка в соотношении 60;40, причем в качестве углеродного порошка используют порошок 15 искусственного графита, термоантрацитаили кокса с содержанием, фракции - 0,071 мм не менее 80.1694703 Та бли ца 3 Марка смолы Коксовый Вязкость,остаток,4 мПа,с и еТабли ца 4 Компоненты Состав, Ф по примеру Порошок графита ссодержанием фракции0,071 мм 803СФЖ СФЖ СФЖ Сф СФЖ СФЖ40 60 40 40 40 40 40 60 60 60 60 т60 Та блица 5 Пример1 Показатель Коэффициент связи(сцепления),кг/см 2 32,18 40,0 38,0 45,0 3,5 4,5. Составитель Д.КривошеинРедактор Т,Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун Заказ 4133 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 СФЖ - 309СФЖ - 3035СФЖ - 3031Сф - 480СФЖ - 3011СФЖ - 305 48,0 50,5 55,0 30,5 35,0 650 950 350 1200 1200 200 11 12 13 14 15 16 11 12 13 14 15 16т