Состав для пропитки графитовых изделий

Союз СоветскихСоциалистическихРеслублии ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 948978(5 )М. Кл, С 04 В 41/04С 04 В 35/54 Ьвударстюай кветет СР вв девам изобретений и ютхрцтнй(72) Авторы изобретени 7.) Заяви 54) СССТАВ ДЛЯ ПРОПИТКИ ГРАФИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ1Изобретение относится к химии и может быть использовано для зашиты от окисления углеродистых изделий, применяемых в металлургии в качестве электродов или футеровочных материалов, на 5 пример анодов или бортовых блоков алюминиевых электролизеров.Для зашиты углеродистых изделий от окисления широко используют пропитываюшие составы, тоИзвестен пропитываюший состав в виде расплавов фтористых солей или смесей, содержащих компоненты электролита алюминиевых электролиэеров со связующим, например высокотемпервтурным пеком 111Указанный состав имеет ограниченное применение из зв того, что пропитку необходимо вести в течение длительного времени при высоких температурах и в условиях выделения вредных веществ. 20 Кроме того, стойкость изделий против окисления низка. Это объясняется малой механической прочностью пленки, которая покрывает углеродистые изделия после пропитки, а также плохими пропитываюшими свойствами состава,Наиболее близким к предлагаемомуявляется состав для пропитки графитовыхизделий 21, содержащий окисд металла 1 или Н группы или его соль, борнуюкислоту, фосфорную кислоту и воду, а приследующем соотношении компонентов, мас.Оксид металлаилиП группы или его соли(СвСО, МО, йц (;0Мст МОд) 0 1 6,0Борнвя кислота 2,0- 16,9фосфорная кислота 10,0 - 26,0Вода ОстальноеОднако стойкость к окислению пропитанных таким составом углеродистых иэделий все же недостаточнаБель изобретения - повышение стойкости иэделий к окислению в условияхвысоких температур.Поставленная пель достигается тем,что состав для пропитки графитовых изделий, включающий оксид металла т или3 94897й группы или его соль, борную кислоту,фосфорную кислоту и воду, дополнительносодержит ацетон или хинолин при следующем соотношении компонентов, мас,%;Оксид металлаилиЦ группы или его соль О, 1-6,0Еорная кислота 2,0- 16,9Ф осфорная кислота 10- 26Ацетон или хинолин 6-15Вода Остальное,1 оВведение в пропитывающий состав жщкого углеводорода, растворимого в воде,например хинолина или ацетона, являющихся поверхньстно-активными веществами,. улучшает пропитываемость углеродистогоизделия, в результате чего стойкость кокислению последнего значительно увеличивается.Повышение стойкости графитовых изделий к окислению с введением жидких угле-оводородов объясняется тем, что растворенный ацетон или хинолин уменьшает межфазное натяжение на границе раздела жщкость - графитовый материал. При этомувеличивается глубина пропитки и повышаются силы адгезии стекловидной пленки,образующейся при термической обработке,к защищаемой поверхности.П р и м е р. Для получения составадля пропитки готовят смеси, содержащиекаждая, мас.%: соль или оксид металлаили П группы 0,1 и 6,0; борная кислота 2,0 и 16,9; фосфорная кислота 10,0и 26,0 и отличающиеся друг от друга содержанием жидкого углеводорода, равнымЗ 5в каждой смеси последовательно 6, 9,15 мас. , а также содержанием воды ко-торое является дополнительным до 100%в каждой смеси,Сначала фосфорную кислоту растворяют40в воде, затем добавляют соль или оксидметаллаили И группы и борную кислоту,после чего растворяют ацетон или хинолин.Например, в 100 г воды растворяют 18 гНРО 4, затем 11,1 г Н ВО ,и 3,87.г45МдР при температуре раствора 45 пС, после чего добавляют 12,2 г хинолина,8 фПоследовательность подготовки известного состава аналогичнаДля пропиткиберут образцы в виде цилиндров, вырезанных из обоженных анодных блоков марки 0(АБО) диаметром 36 мм и длиной 40 мм.Пропитку указанных образцов ведут приодинаковых условиях - погружением их в/соответствующий состав на 20 мин, послечего образцы сушат при 150 аС в течение 30 мин.После сушки образцы испытывают настойкость к окислению,Для выяснения свойств этих растворовими проводят при одинаковом режиме (выдержка в растворе 20 мин с последующейсушкой при 150 С в течение 30 мин)пропитку углеродистых образцов, вырезанных из обоженного анода алюминиевогоалек тролизера.Стойкость их к окислению определяют,по убыли веса образцов при нагреве ихдо определенных температур и выдержкепри этих температурах (450 С - 30 ч;800 С - 6 ч).Для получения сравнительных данныхготовят смеси без жидкого углеводородасмеси известного состава.В табл. 1 и 2 приведены результатыиспользования растворов известного и предлагаемого составов при минимальном имаксимальном содержании компонентов взависимости от содержания в них ацетонаили хинолина.Как видно из табл. 1 и 2, убыль весаопытных образцов значительно меньше, чему образцов, пропитанных известным составом, причем лучшие результаты полученыпри содержании 6 - 15 углеводорода.Таким образом, пропитываемость углеродистых изделий при использовании предлагаемого состава существенно улучшается,Использование предлагаемого пропитываемого состава, нанример, для защитыобожженных анодов алюминиевого электролизера от окисления обеспечивает существ.венное снижение расхода анодов при получении алюминия,. ч,е Составитель С. ШахиджановаРедактор Л. Алексеенко Техред Т,фанта Корректор Л. Бокшан Заказ 5693/5 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035 Москва, Ж,Раушская набд, 4/5филиал ППП Патент", г, Ужгород; ул, Проектная, 4 Состав для пропитки графитовых изделий, включающий оксид металла 1 илигрунпы или его соль, борную кислоту, фосфорную кислоту и воду, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости изделий к окислению в условиях высоких температур, он дополнительно содержит ацетон или хи" 10 нолин при следующем соотношении компонентов, мас,%: 8Оксид ме.таллаилиИ группы или его сольБорная кислотафосфорная кислотаАцетон или хинолинВодаИсточники инфорамции,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США % 3236735,кл. 204 67, опублик. 1961,2, Патент фРГ Иф 2042225,кл, С 04 В 35/52, опублик. 1974.