Футеровка алюминиевого электролизера

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублии ОПИСАНИЕ 918 зз 5ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 669, .713.72 (088,8) Опубликовано 070482 Бюллетень Юе 13Дата. опубликования описания 10.04,82 по делам нзебретеннй н открытнй(54) ФУТЕРОВКА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА 1Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологическому оборудованию, применяемому при получении алюминия электролизом, и может быть использовано в алюми- .5 ниевых электролизерах любого. типа.Известна футеровка алюминиевого электролизера, включающая боковые плиты, подовые блоки, теплоизоляцию. Боковые плиты и подовые блоки выполняют из углеграфитового материала, а теплоизоляцию - из шамота, диатомита, перлита, глинозема и т,д. в ви. де кирпичей и засыпок. Теплоизоляционный слой под углеродистыми подовыми блоками и "подушкой" - цоколь электролизера состоит из двух рядов шамотного кирпича, трех рядов диатомитового кирпича и шамотной или пер" литовой крупки 1 ., Недостатком указанного электролизера является малый срок службы.Наиболее близкой к предлагаемой по, технической сущности и достигаемому эффекту является футеровка алюминиевого электролизера, включающая теплоизоляционный и огнеупорный слои с расположенным между ними защитнымслоем 21.Однако указанная футеровка обладает существенным недостатком: защитный слой из красного кирпича в начальный период работы электролизера не выполняет своих защитных функций, Только в результате длительного физико- химического воздействиЕ расплава красный кирпич изменяет свои свойства за определенный период и только тогда начинает выполнять защитную роль. Кроме того, выполнение кладки из красного кирпича требует увеличения трудозатрат.Целью изобретения является повышение надежности защиты футеровки, увеличение срока ее службы и сокращение затрат на перефутеровку за счет повторного использования теплоизоляционного слоя,3 918335 4Указанная цель достигается тем, теплоизоляционных слоев футеровки что в Футеровке, содержащей тепло-, показали, что в результате процессов, изоляционный, огнеупорный и защитный протекающих в катоднополяризованноя слои, защитный слой выполнен из нефе. подине, шамотный и красный кирпичи лина, причем защитный слой выполнен 5 превращаются в основном в нефелин. иэ плит или порошка. Демонтированные куски шамотного кирНефелин используют как в измель- пича можно разделить на .три части: ченном виде, так и в виде плит. 1 Непрореагировавшая часть.(неНефелин - щелочной алюмосиликат изменившая свою окраску) имеющий формулу (Иа,К)А 5 МО. Не- в , олее светлая прореагировавшая Фелиновые сиениты являются .сырьем часть (близкая к зоне расплава). для производства глинозема, запасы Щ. Темная прореагировавшая часть, которых составляют сотни миллионов соприкасающаяся с непрореагировавшейчастью кирпича.Исследования по определению физи- фко-химических изменений обработанных1 Данные химического анализа, Ф11 П 1Т 102,. А 2 О1 етОРеО 60,02 1,25 32,75 2,89 0,64 48,01 27,11 Не обнаружено2,940,0260,600,42 0,022 Мао СаО 0,90 0,56 0,48 0,40 Ма ОНОР,ОГР 19,20 0,67 0,32 0,0350,80 Следы Следы0,80В сумму не входит0,13 То же 1,04 0,27 Е 1 Оа,О 2 1По данным рентгеноструктурного анализа непрореагировавший шамотный кирпич состоит из мерелита (ЗА 80 у 25102) (йlп : 3 391 2 70 2 54 , аЯО в Форме кристобаллита (Й/и4,05 3,34; 2,49),Обе прореагировавшие части кирпича (и более светлая и темная) состоят в основном из нефелина (Й/п : 3,02; в 3,28; 3,86) . Линий других новообразований на рентгенограммах не обнаружено.Рентгеноструктурный анализ проб прореагировавшего с расплавом краС- ного кирпича показал, что основная фаза представлена нефелином, присутствует криолит. 45,52 1,14 26,96 0,04 2,94 0,025 0,00 1,26 20,70 0,80 0,26. АйО 18,49гео З,о 8РеО 3,33МдО , 1,97СаО 1,96МаО 21,001,50п.п.п. 0,41Р О Не обнаруженоЯ 0,11МпО 0,07На фиг. 1 изображена футеровкаалюминиевого электролизера с защит5 ; 9183ным слоем из нефелина в виде засыпки;на фиг. 2 - то же, с защитным слоемиз нефелина в виде плит,футеровка,состоит из боковых углеродистых плит 1 и подовых блоков 2,бровки из шамотного кирпича 3, защитного слоя 4 и 5 и теплоизоляционного цоколя, выполненного из диатомита 6. Иежду металлическим кожухом 7и футеровкой находится слой шамотной 10или перлитовой засыпки 8, Пространст-,во между боковыми плитами 1 и подовы-, ми блоками 2 набивается подовой.нассой 9.Сравнительный анализ отработанных цпроб красного кирпича и шамота пока-.зывает целесообразность замены ихна нефелин в качестве защиты теплоизоляционной футеровки, что прИводитк следующим преимуществам: , 20сохранение теплоизоляционныхсвойств футеровки и возможность ис"пользования ее в повторных кампанияхэа счет уменьшения вероятности проникновения криолито-глиноземного рас- Ьплава, в результате чего межремонтныйпериод работы электролизера увеличивается;низкая стоимость материала защитЫи большие природные запасы (цена 1 т 30красного кирпича 24 р, а цена 1 т не. фелина 2 р);обеспечение стабильного энергети-.ческоГо режима и высоких технико"экономических показателей в процессе. всеМго периода работы электролизера за .счет сохранения теплоизоляционныхсвойств футеровки,.Защитный слой, выполненный из нефелина, позволяет сохранить на вторую кампанию кладку цоколя электролизера издиатомитового кирпича стоимостью 368 р, на один электролизер итеплоизоляцию подины электролизераперлитом стоимостью 27 р, на один 45электролизер. Экономия материалов,которые служат две кампании, со"ставляет 395 р. на один электролиэерили 37,0 тыс. руб. на корпус. Ожида-.емая экономия от использования префлагаемого изобретения только за счет. 35 6 увеличения срока службы может быть определена из выраженияЭ.= п - - - ),Р .Р1 з.где Р " стоимость капитального ре"монта одного серийного электролизера на 150 кА (45 тыс.руб.);С - средний срок службы серийного электролизера (3,5 г ) 11 - увеличение среднего срокаслужбы (3,2 мес. или0,27 г.);п - число электролизеров в корпусе (94).3=94( -- - )45,0 .45,03,5 3,77= 86,0 тыс. руб.Суммарный экономический эффект от реализации изобретения составляет 123 тыс. руб. на корпус электролизера.формула изобретенияФутеровка алюминиевого электролизера, содержащая теплоизоляционный, огнеупорный слои и расположенный между ниии защитный слой,. о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения срока службы и сокращения затрат на перефутеровку за счет повторного использования тепло" изоляционного слоя, защитный слой выполнен из нефелина.2. Футеровка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что защитный слой, выполнен из плит.3. Футеровка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что защитный слой выполнен из порошка.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Производство алюминия. Справоч-. ник металлурга по цветным металлам. И., "Иеталлургияф, 1971, с.198-205.2. Авторское свидетельство СССРМ 594212,.кл. С 25 С 3/08, 1975,.918335 оррек трова едактор Бил аказ 2061/2 Пате Ужгород. ул. Проектная илиал тавитель Н, Короб ред М. РейвесТираж 687НИИПИ Государств по делам изобре 035, Москва, 1 ХнногоенийРау Подпис ноомитета СССРоткрытийкая наб., д.