Электродная масса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ПАТЕНТ(56) Троицкий И.А., Жлургия алюминия, М,: М йсин. В.Н.Желни езнов В.А. Мет таллургия, 1984 24.4) ЭЛЕКТРОДНАЯ МАС 7) Изобретение относи эллургии и может быть ример, при производст САтся к области меиспользовано, наве анодной массь 350 С при сле нентов(мас.дуктов воздухом при 26щем соотношении комПродукт обработкисмолы пиролиза 3,0-15,0 7.5 - 24,0одныйОстал ьн ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, в частности, при получении металлов методом электолизэ расплавленных солей, например, для производства анодной массы алюминиевых электрол изеров.В основу изобретения положена задача создания электродной массы с использованием каменноугольного пека, которая, имея преимущества прототипа - высокие механические свойства получаемых из нее электродов, меньшую стоимость, налаженность производства, достаточную сырьевую базу, обладала бы в то же время более низкими реакционной способностью в токе СО 2 и канцерогенностью.Сущность изобретения заключается в том, что, по первому варианту, электродная масса, содержащая твердый углеродный наполнитель и каменноугольный пек, согласно изобретению, дополнительно содержит продукт обработки смолы пиролиза нефтееЖ о 1 834840 я)5 С 01 В 31/02, С 25 СЗ для алюминиевых электролизеров. Сущность изобретения: электродная масса, содержащая твердый углеродный наполнитель и каменноугольный пек, дополнительно содержит продукты переработки смолы пиролиза нефтепродуктов иили дистиллятного крекинг-остатка воздухом при 260-350 С. Это позволяет при сохранении высоких эксплуатационных свойств электродной массы значительно снизить ее канцерогенность (содержание бенз(а)пирена в возгонах 0,2-0,8 мас.;6). 3 п,ф-лы, 1 фиг 1 табл. Каменноугольныивелпек 7,5 - 24,0 ООТвердый угольныйнаполнитель ОстальноеСогласно второму варианту, электрод- +ь ная масса, содержащая твердый углерод ный наполнитель и каменноугольный пек, дополнительно содержит продукт обработ- О ки дистиллятного крекинг-остатка воздухом при 260-350 С при следующем соотноше- ); нии компонентов (мас.7 ь): СдПро)укт обработкидистиллятного крекинг-остатка 3,0 - 15,0КаменноугольныйпекТвердыи углернаполнитель ое7 Лэ,0 Согласно третьему варианту, электродная масса, содержащая твердый углеродный цапалнитель и каменноугольный пек,дополнительно содержит продукты обработки дистиллятцого крекинг-остатка и смолы пиролиза нефтепродуктов воздухом при260-350 С при следующем соотношениикомпонентов с,слас. ).Продукт обработкидистиллятного крекинг-остатка 0,3-13,5Продукт обработкисмолы пиролиэа 0,3-13,5КаменноугольныйпекТвердыл углеродныйнаполцитель ОстальноеЗаявляемое изобретение основано цаустановленном авторами эффекте резкогоснижения выделессия бессз(а)пирена из каменноугольного пека под воздействием дополнительно вводимых компонентов.На чертеже представлена зависимостьсодержания бессз(а)пирена в возгонах, сконденсированных в процессе нагрева от 20 до1000 С смеси каменноугольного пека и продуктов обработки смолы пиролиза и дистиллятного крекинг-остатка, где 1 - криваяаддитивности, которая должна иметь местов случае, если бы наблюдаемый эффект являлся следствием простой замены части бо.лее кассцеросенного компоссента менееканцерогеннысл; 2 - реальная кривая, полученная в результате экспериментов, длясмеси каменноугольного пека и продуктаобработки дистиллятного крекинг-остаткавоздухом при 280 С: 3 - реальная кривая,полученная в результате экспериментов длясмеси каменноугольного пека и продуктаобработки смолы пиролиэа бецэисса воздухом при 280 С.На представленном графике виден четкий выраженцьсй экспонессциальссый характер зависимости. Это с видетел ьствует отом, что снижение коццецтрации бензса)пирена в возгонах происходит в результатесложногофизико-химического взаимодействия между компонентами,механизм которого еще предстоит вьсяснить. Можнопредположить, что в данном случае происходит вовлечение полициклических ароматических углеводородов, в частности,бенз(а)пирена, в процессы коцденсации пореакционно-способным атомам водорода идвойным углерод-углеродньссл связям в реакционной массе с образованием термореактивных соединений,Таким образом, введение в состав электродной массы, содержащей каменноугольный пек, продуктов обработки смолы пиролиза и/или дистиллятцого крекинг-остатка в заявленных соотношениях позволяет получить новый технический реэультат -резкое снижение ее канцерогенности -вследствие иссгибирования процесса выделения бензина)с 1 ирена при воздействии повы-шенных температур.Изобретение иллюстрируется примерасли,10 Электродную массу готовят следующимобразом,Нефтяной кокс прокаливают при температуре 1200 С, охлаждают, дробят, рассеивают по фракциям и дозируют по15 гранулометрическому составу в следующемсоотношении, мас, ,8+4 мм . 145-4+ 1 мм 27,8- 1+ 008 мм 29120 -0,08 мм 28,6Смолу пиролиэа и дистиллятный крекинг-остаток нагревают с одновременнымбарботажем воздухом,Полученные продукты смешивают с каменноугольным пеком и нефтяным коксом влабораторном смесителем при 160 С до гомогенизации,Режимы обработки. смолы пиролиза идистиллятного крекинг-остатка и конкрет 30 ные составы полученной электродной массы приведессы в таблице.Среднюю пробу электродной массы,полученной по примерам 1, 2, 5, 6, 9-12,загружают в цилиндрическую пресс-форму35 и прессусот под давлением 10 МПа, Сформоваццое изделие устанавливают в контейнер,Свободное пространство между изделием иконтейнером заполняют коксовойкрупкой сразмером зерен 4-2 мм, закрывают метал 40 лической крышкой и устанавливают в печь,Подъесл температуры ведут со скоростью100 С/ч, до достижения 1000 С и выдерживают при этой температуре 4 ч,После окончания обжига образцы ах 45 лаждают в печи до комнатной температуры.Из нижней части полученного электрода изготавливают образцы диаметром 36 мм,длиной 85 мм и определяют удельное элекв тросопротивление, Затем образцы разреза 50 ют на две части высотой 40 мм, определяютплотность, пределы прочности на сжатие ираэрушаемость в токе С 02.Среднюю пробу электродной массы,полученной по примерам 3, 4, 7, 8, 13-16,55 загружают в железный кожух ца высоту 340мм, помещают в стакан из нержавеющейжаропрочной стали, устанавливают в шахтнусо печь. Свободное пространство заполняют коксовой крупкой с размером зерен6-4 мм. Обжиг сформованного изделия иисследование физико-химических свойств полученных электродов осуществляют как описано выше.Физико-химические свойства электродной массы и сформованных, термообработанных электродов из нее также приведены в таблице .Как видно из представленных данных, изобретение позволяет снизить окисляемость и осыпаемость электродной массы и в целом реакционную способность в токе СО 2, соответственно, улучшить эксплуатационные свойства электродов, полученных из этой массы. Это особенно важно при проведении процесса электролитического получения алюминия, т.к, при этом выделяется значительное количество СО 2, и от надежности, стабильности работы анодов зависит производительность, удельный расход электроэнергии и другие технико-экономические показатели,Изобретение расширяет сырьевую базу для изготовления электродов, позволяет значительно улучшить экологические показатели при их использовании за счет значительного сокращения выделяемых канцерогенных веществ содержание бенз(а)пирена в возгонах составляет 0,2-0,8 мас. О).Формула изобретения 1. Электродная масса, содержащая твердый углеродный наполнитель и каменноугольный пек, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она дополнительно содержит продукт обработки смолы пиролиза нефтепродуктов воздухом при 260-350 С при следующем соотношении компонентов мас. О);7,5-24,0 7,5 - 24,0 0,3 - 13,5 7,5 - 24,0 Остальное Продукт обработкисмолы пиролиза 3,0-15,0Каменноугольнь 1 йпек5 Твердый углеродныйнапал нитель Остальное2. Электродная масса, содержащаятвердый углеродный наполнитель и каменноугольный пек, о т л и ч а ю щ а я с я тем, 10 что она дополнительно содержит продуктобработки дистиллятного крекинг-остаткавоздухом при 260 - 350 С при следующем соотношении компонентов, мас,;:Продукт обработки15 дистиллятного крекинг-остатка 3,0 - 15,0КаменноугольныйпекТвердый углеродный20 наполнитель Остал ьное.3. Электродная масса, содержащаятвердый углеродный наполнитель и каменноугольный пек, от л ич а ю ща я с я тем,что она дополнительно содержит продукты 25 обработки дистиллятного крекинг-остатка исмолы пиролиза нефтепродуктов воздухомпри 260 - 350 С при следующем соотношении компонентов, мас. ,:Продукт обработкидистиллятного крекинг-остаткаПродукт обработкисмолы пиролиза 0,3 - 13,5Каменноугольный35 пекТвердый углеродныйнаполнительм СЭ ЧЭ ьаоЮесЧ Ю ЦЪ цЪ с мОСЭЦЪм ЦЪес ВО с ЮОвм о оо цЪл СО СЧ ОЭ м а ьСо ЧЭ ам счМ маь лВМ СЭь СЭЧЭ аОЭ ЦЪ л лЮ ВГЪ СОцЪ СЭ с М1834840 Заказ 2702 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 НТ СССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101,СоставительРедактор Техред М.Моргентал Корректор И.Шмакова