Сырьевая смесь для изготовления глиняного кирпича для катодной футеровки алюминиевого электролизера
Изобретение относится к производству огнеупоров, используемых для футеровки катодных устройств алюминиевого электролизера . С целью повышения эксплуатационных свойств кирпича за счет снижения температуры начала размягчения, уменьшения энергозатрат на обжиг сырца, повышения качества электролитического алюминия и увеличения срока службы электролизера сырьевая смесь включает следующие компоненты, Изобретение относится к производству огнеупоров, касается огнеупорных масс и сырьевых смесей для получения керамических изделий, в частности глиняного кирпи- .ча для футеровки катодных устройств алюминиевого электролизера. Известка сырьевая смесь для изготовления глиняного кирпича, включающая легкоплавкую глину, отощающие и выгорающие добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%: мас.%: выгорающая добавка 1-5, порошок выбойки верхнего слоя катодного цоколя алюминиевого электролизера 44-78 и легкоплавкая глина остальное, Причем порошок выбойки верхнего слоя катодного цоколя имеет следующий состав, мас.%: фтористый натрий 30-55, окись кремния 25-40, окись алюминия 10-15, окислы железа 2-3 и криолит 8-12. Температура начала размягчения глиняного кирпича, изготовленного из сырьевой смеси, снижается до 730-770°С, что позволяет создать пластичный слой, обладающий защитными свойствами, непосредственно при обжиге подины электролизера с достижением рабочей температуры в цоколе - зоне расположения кирпича - 750- 790°С, тем самым сохранить целостность подины в ранний, наиболее ответственный период работы электролизера. За счет снижения температуры начала размягчения снижается температура обжига сырца, что позволяет уменьшить энергозатраты на изготовление кирпича. От рационального использования отхода производства снижается стоимость глиняного кирпича, используемого в футеровке алюминиевых электролизеров. 2 табл. Отощающие добавки Выгорающие добавки Легкоплавкая глина 5-20 1-3 Остальное 1 VI сл 00 -Ьь Недостатком данной сырьевой смеси является то, что кирпич, изготовленный из нее, имеет высокую температуру начала размягчения, т.е. выше рабочей температуры катодного цоколя, что не позволяет получить из такого кирпича пластичный слой в процессе обжига подины электролизера.
СОВХОЗ СОВЕТСКИХ
СПЕЦИ ЛИГ ГИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТСРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Отощающие добавки Выгорающие добавки Легкоплавкая глина 5-20 1-3 Остальное (1) (21) 4842083/33, 4720516/33 (22) 25,06.90 (46) 07.03.92, Вюл. К 9 {71) Братский алюминиевый завод {72) А.Н.Маленьких, cD.K.TåïëÿêîB и А.П.Панин (53) 666.713 (088.8) (56) 1. Кошкаев И.С. и др. Производство глиняного кирпича. M. Высшая школа, 1974, с. t 9-36. 2. Авторское свидетельство СССР Г1.617435. кл. С 04 В 33/00. (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯЯ ГЛИНЯНОГО КИРПИЧА ДЛЯ КАТОДНОЙ ОУТЕРОВКИ АЛЮМИНИЕВОГО ЗЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Изобретение относится к производству огнеупоров, используемых для футеровки катодных устройств алюминиевого электролизера. С целью повышения эксплуатационных свойств Кирпича за счет скижения температуры начала размягчения, уменьшения энергозатрат на обжиг сырца, повышения качества электролитического алюминия и увеличения срока службы электролизера сырьевая смесь включает следующие компоненты, Изобретение относится к производству огнеупоров, касается огнеупорных масс и сырьевых смесей для получения керамических изделий, в частности глиняного кирпи.ча для футеровки катодных устройств алюминиевсго электролизера. Известка сырьевая смесь для изготовления глиняного кирпича, включающая легкоплавкую глину, отощающие и выгорающие добавки при следующем соотношении компокентов, мас.%: r!m „Щ и,> 1 7 1 758 А А 1 мас.%. выгорающая добавка 1-5, порошок выбойки верхнего слоя катодного цоколя алюминиевого электролизера 44-78 и легкоплавкая глина остальное, Причем порошок выбойки верхнего слоя катодного цоколя имеет следующий состав, мас.%: фтористый натрий 30-55, окись кремния 25-40, окись алюминия 10- l5, окислы железа 2-3 и криолит 8-12, Температура начала размягчения глиняного кирпича, изготовленного из сырьевой смеси, снижается до 730-7700С, что позволяет создать пластичный слой, обладающий защитными свойствами. непосредственно при обжиге подины электролизера с достижением рабочей температуры в цоколе — зоне расположения кирпича — 750790 С, тем самым сохранить целостность подины в ранний, наиболее ответственный период работы электролизера. За счет снижения температуры начала размягчения снижается температура обжига сырца, что позволяет уменьшить энергозатраты на изб готовление кирпича. От рационального использования отхода производства снижается стоимость глиняного кирпича, используемого в футеровке алюминиевых с электролизеров. 2 табл. ° иааЪ Недостатком данной сырьевой смеси является то, что кирпич, изготовленный из нее, имеет высокую температуру начала размягчения, т,е, выше рабочей температуры катодного цоколя, что не позволяет получить из такого кирпича пластичный слой в процессе обжига подины электролизера. i71j 584 Наиоол88 близкой K Йзобретени1О ЯВлйется сырьевая смесь для из-QToweI глинянОГО кирпича, Включак>шзя сл6дующие компоненты, мас. jo . Гличз 73-85 Выгорающая Добавка 3-5 Фторсодержашие QTxopbi злюминйевоlo производства 12-22 В качестве фторсодержащйх отходов может быть использована отработанная футеровка электролизеров (2). Недостатком известной сь. pbевой см8си является То, что кирпич, изготов»енный из нее, имеет высокую гемпературу начала размягчения (1300 С) лз-66 наличия в ее составе фторсодержащих отходов алюминиевого производства — Отработанной футеровки электролизеров„обладающей высокой огнеупорностью. Из такого кирпича при обжиге подины алюминиевого электролизера не образуется пластичного слоя. способного компенсиоовать вертикальные перемещения в футеровке, "Раскрытие" центральных межблочных швов Ведет к проникновению расплавленного алюминия к катодным стержням и В.теплоизоляционные слои цоколя. При растворении стержней ухудшается сортно:ть злектролитического алюминия, а нарушение целостности подины с понижением теплового сопротивления цокояя ведет к сокращению ме>кремонтного периода работы злектролизера. Кроме того, для обжига сырца требуется Высокая температура (950-980 С), что сВязанО со значительными энBргBтическими затратами. Целью ЙзобретениЯ ЯВЛЯется Гювыше" ние эксплуатационных сВОйств кирп»лча зз счет снижения темперзт"»pb:. начала размяг" чения, уменьшение энергозатрат на обжиг сырца повышение качества электpолитйческоГО алюминия и уВеличBнле cpQKB службы зле ктоолизе»>а. Цель достигается i BM, ITQ предлаг86мая сырьевая смесь для из отовления глиняного кирпича для катодной футеровки алюминиBBQ»"О электролизBОЗ, Включающая леГко плзвкую Глин ;», ВЫГОрающую добавк>», отходы злюминиево3 О производс! Ва. сОдер жзщиB фтОристый натрий„окйс - кремния, окись железа, Окись алюминия Й криоли-.", сОдержит В качестве отхОдОВ ал1оминиевя О 1-,роизводства порошок Выбоикй Вег>хнего слоя цбкбля алюминиево» о электролйзерв состава, мзс.% . фтористый II3Tp лй 30-55, оклсь кремния 25-40, окись >ке..езз 2-3, окись алюминия 10-15 Й криолйт 8-12 ппи следующем соотношении компонентов, 43C,%: цыгора»ощая добавка 1-5 Порошок выбойки верхнего слоя катод5 ного цоколя алюминиевого электролизера указанного состава 44-78 Легкоплавкая глина Остальное Наличие в составе сырьевой смеси для изготовления глиняного кирпича порошка серо-белого вещества выбойки верхнего 10 слоя катодного цоколя (взамен фторсодержащих ОтхОдОВ произВОдствз алюминия отработанной футеровки электролизеров) при заданных соотношениях компонентов обеспечивает снижение температуры нача15 ла размягчения кирпича с 1300 до 730770 С, что позволяет создать из него пластичный слой в катодном цоколе непосредственно в процессе обжига подины электролизера при достижении рабочих 20 температур от 750-790 до 930 С. Пластичный слой воспринимает на себя вертикальные усилия, возникающие в катодной футеровке, тем самым предотвращает подьем угольной подины и "раскрытие" центральных межблочных швов. 25 Предотвращается проникновение расплавленного алюминия к катодным стержням и в нижележащие теплоизоляционные слои цоколя в ранний, наиболее ответственный период работы электролизера, что ведет к улучшению сортности электролитического 30 алюминия и увеличению срока службы электролизера за счет сохранения целостности ПОДИНЫ, За счет снижения температуры начала размягчения значительно снижается темпе35 ратура обжига сырца, что ведет к сокращению энергозатрат на изготовление кирпича. В сырьевой смеси используется легкоплавкая глина cîñòàâà, мас.%: OKNcb кремния 70 Окись алюминия 15 5 Окислы железа 6 Окись кальция 5 Окись магния 1 Окислы щелочныx MBTB»lлОВ (Йз20, К2О) 2 - I0 Б качестве выгорающих добавок используют угольный материал — каменный уголь или антрацит. Используют порошок серо-белого вещества — выбойку верхнего слоя кзтодного цоколя с содержанием ком15 понентов, мас, %: Фтористый натрий 30 — 55 Окись кремния 25 — 40 Оклсь алюминия 10 — 15 Окислы железа 2 — 3 20 КОЙОлит 8 — 12 75Я4 о ж-«- .:8, мас, "- „ Компонент -4 (прототип) б0 1 37! ! ! ! Составы сырьевых смесей для получения глиняного кирпича приведены в табл.1. Из этих смесей кирпич готовя-:. по обычной технологии, за исключением обжига сырца, проводимого при пониженной температуре, Кирпичом, изготовленный из предлагаемой сырьевой смеси, производят футеровку катодного цоколя алюминиевого электролизера. Готовят образцы, которые испытывают на предмет определения температуры начала размягчения. Результаты испытаний приведень«в табл.2. Как видно из данных табл.2, предлагаемый состав сырьевой смеси обеспечивает получение гг«иняного кирпича с низкой температурой начала размягчения (730— 770 С), что позволяет создать защитный пластичный слой B катодном цоколе алюминиевого элетролизера непосредственно в период обжига падины при дасти><ении температуры 750 — 790 С, чта ведет к сохранению целостности подины в ранний, наиболее ответственный период работы электролизера, о чем свидетельствует отсутствие ripoT8KoB расплавленного алюминия в теплоизоляционный катодный цоколь и ускоренный выход металла на высокий сорт. Повышается качество злектролитического алюминия и увеличивается срок службы злектролизера. За с.ет снижекия температуры начала размягчения скижаетВыгорающая добавка: Каменный уголь Антрацит Порошок выбойки верхнего слоя катодного цоколя алюминиевого электрол изера Легкоплавкая глина Фторсодержащие отходы производства алюминия — отработанная футеровка элект олизе ав СЯ Те« «Г«еоа jod П :ХО jjL: С«".:.О<".:::, Вела! Г ссч Оа .ОB-- ию зкергаза. ат на изгата:.:.;-.ние Гfi friкЯ!ri<0 О KиPП! Iча. 25 -, О c «« lj Г 2 If - О б р 8 т 8: Ыраеаая С;.«8СЬ дл. «iЗГО i,", К«! Л,— няка:о кирпича для катодк ", !,.:;. Овк « 2Л ОМИЦИ8ВО(<ъ . ЛехтгъаЛ И ЕРа ВК г, ° а«ОЩ « Ч 30 легког«лавкуа Глину, выгора«ощую дабавк:, От, <Оды а I!ofriи«!18!30ГО пйоизвсдс -ва, содержащие фтористый натрий, окись крсмния, ОКИСЬ Х<ЕЛЕЗ2, 1КИСЬ аЛ«ОМ ".КИЯ И ОазмяГ48кия, уменьшения энсрГОзатрат ка обжиг:"IOL,а, BOBÜ:ШQHN). I Псро!СОК ВыбОЙКИ ВерХНега СЛOГ КЗ ГОВКOr;; цоколя алюминиевого злектрализера соста. ва, мас.,, -: фтористый натрий 30 — 55, окись крем«.ия 25 — -"!1. окись железа 2 — 3, окись 45 ал«ами««ия i0 — «5 и i<риолит 3 — 12 г;р « следующем соотношении i ВыГОрающая добавка 1 — 5 Параша«< в!:! Ãojriêfri Беох«-,=-"Г.-о слоя катод— 50 кого цоко",я алюминиевого "-,ï :ектоализер,-: указа, НОГО СОС BHB Остал ь«".Ое 3 )ft 4882 Il О;а ЗатЕЛ И Н я и и% е о ро- I В ь! ход и я ТЕКЯ ЯЛ!ОМИ.Техpе л1,41О-ге:-:-.ял О P P I:ТО Г Vl ", Е Р Я Е " Я Редактор Т, Юрчиков Заказ 851 Тираж ЛОДПИСНО8 BHNNflYl Гacypep=zeeHI!oI о Keóó-;етя .-,О изо оет I-;ó,l.;,, и Открутил;< nplþ, .,,Н 1 CCCI )gggQ g(P» г % „ (- . - .3 . (III " P H. 5 4 / сД ПроизВОдстаенно издат лье . ХО 1 -.я;.,ло-! Осх;ига сыр""„о и ккрР сорт алюминия А5 c т 1 (1 и 
