Графитированное фасонное катодное устройство для получения алюминия и его графитированный замедлительный катодный блок

Авторы патента:

ЛО Гаоцян (CN)

ПЭН Гэхуа (CN)

ЧЖАО Вэйхао (CN)

C25C3/06 - алюминия

Владельцы патента RU 2557177:

Гуанси Цянцян Карбон Ко., Лтд (CN)

Изобретение относится к графитированному фасонному катодному устройству для получения алюминия. Катодное устройство содержит основной блок и графитированный катодный замедлительный блок. На продольных кромках основного блока симметрично выполнены две группы канавок. Сырьевой материал, из которого изготовляется упомянутый графитированный катодный замедлительный блок, включает в себя кальцинированный нефтяной кокс, электрокальцинированный антрацит, каменноугольный пек, легирующую добавку TiB₂ и добавку SiC. Графитированный катодный замедлительный блок вставлен в канавку, образованную обеими упомянутыми канавками, с перекрыванием соединительного шва между двумя основными блоками. Обеспечивается достижение эффекта сбережения электроэнергии и снижения затрат, уменьшения эффективной толщины основного блока и влияния на его срок эксплуатации, и достижение частичного структурного усиления основного блока и продления срока эксплуатации электролизера. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к электролитической технологии, особенно к фасонному катодному устройству для электролиза алюминия и к его дроссельному блоку с графитированным катодным блоком, с помощью которого изготовляется металлический алюминий электролизом солевых расплавов.

Уровень техники изобретения

Алюминий получается электролизом солевых расплавов оксида алюминия. Основной принцип электролиза солевых расплавов оксида алюминия: под действием постоянного тока между анодом и катодом расплавленный Аl₂O₃ вступает в электрохимическую реакцию, это вызывает выделение Аl/O. Al³⁺ постоянно получает электроны на катоде, образует жидкие капли Al, эти жидкие капли Al накопляются на большие количества жидкости алюминия. О^2- непрерывно теряет электроны на аноде, вступает в реакцию с С и образует большое количество СO₂. Его уравнение химических реакций: 2Аl₂O₃+3С=4Аl+3СO₂. В процессе этой реакции потребляют большое количество электроэнергии. Расход электроэнергии на постоянном токе для электролиза алюминия руководствуется следующей формулой: расход электроэнергии на постоянном токе = 2980×V/µ (где V - напряжение электролизера, изменяется в зависимости от "расстояния между электродами" µ - действие тока, для современного электролизера это 0.93-0.95). Практика показывает, что расстояние между анодом и поверхностью жидкости алюминия (также называется "расстояние между электродами") в значительной степени влияет на расход электроэнергии при электролизе алюминия. В случае использования обычного плоского катодного устройства для производства металлического алюминия электролизом солевых расплавов расход электроэнергии на постоянном токе - 13500-13800 kWh/tAl. Под влиянием ряда факторов, как загрузки, магнитного поля, электрического поля, замены анодного устройства, выброса анодного газа, поверхность жидкости алюминия возникнет колебание и образует" турбулентный поток". С одной стороны, "турбулентный поток" играет роль "смешивания" электролита, уменьшает остаток электролита и способствует производству; с другой стороны, "турбулентный поток" вызывает колебание поверхности жидкости, это приведет к увеличению "расстояния между электродами" и повысит расход электроэнергии. В то же время, "турбулентный поток" легко изнашивает катодное устройство, снижает срок его эксплуатации. С целью снижения расхода электроэнергии для электролиза алюминия в области исследования и изобретения фасонного катодного устройства для получения алюминия традиционный подход заключается в том, что для снижения расстояния между электродами изготовляется дроссельный блок из одинаковых материалов. Дроссельный блок интегрируется с основным блоком, так что свойства такого катодного устройства для получения алюминия, как срок эксплуатации, значительно ограничиваются. Как указаны в литературах, опубликованных в стране и за рубежом, которые мы нашли:

1. Патент Китая, наименование: электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия. Номер заявки (патента): 200710010523.4. Дата подачи заявки: 2.марта 2007, Международная патентная классификация: С25С 3/08(2006.1). Заявитель (владелец) патента: Фэн Найсян. Реферат: данный электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия включает в себя корпус, установленные на низе термоизоляционные и огнеупорные материалы, катодные и анодные блоки. Катодный блок характеризуется фасонной структурой, именно на поверхности катодного блока образуются несколько выпуклостей. Электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия по данному изобретению позволяет замедлять скорость течения катодной жидкости алюминия в электролизере и снижать высоту ее колебания. И тем самым он позволяет достигать следующих целей: повышение стабильности для поверхности жидкости металлического алюминия; снижение потерь алюминия при плавке; повышение эффективности тока и уменьшение расстояния между электродами; снижение расхода электроэнергии электролиза алюминия и между выпуклыми стенами образование смеси и осадков вязких криолитоглиноземных расплавов на низе катодного блока; препятствие втекания жидкости алюминия через швы и расщелины в низ электролизера и плавления блюмса; продление срока эксплуатации. Выпуклый катодный блок с фасонной структурой по данному изобретению интегрируется с основным блоком, по материалам одинаковый с традиционным катодным блоком электролизера. Он может быть фасонным катодным блоком не только из антрацита, но и из дробящего тела искусственного графита или из смеси антрацита и искусственного графита. Он еще может быть графитовым или полуграфитовым катодным блоком с фасонной структурой.

Несмотря на то, что в данном изобретении улучшение структуры катодного блока электролиза алюминия облегчает производство и эксплуатацию, достигает определенных положительных результатов, но по-прежнему имеет следующие недостатки:

а) выпуклая и основная части изготовляются из однородного материала. Выпуклая часть подвергается значительному смыву "турбулентного потока", так что срок эксплуатации у выпуклой части значительно меньше, чем у основной части. С повышением потери выпуклой части энергосберегающий эффект значительно снижается;

b) при формовании поверхностной выпуклости необходимо изготовление выпуклой структуры из сырца, к которому не приспосабливаются наличное оборудование для формования, штамп и загрузка обжиговой печи. Для производства необходимо вложить крупный капитал на техническое перевооружение. Даже после технического перевооружения выпуклости на поверхности катодного блока легко появляются расщелины, и катодный блок будет непригодным продуктом;

c) не осуществляется структурное укрепление слабых звеньев между соединительными местами;

а) образование вязких смеси или осадков криолитоглиноземных расплавов между выпуклыми стенами на низе катодного блока способствует продлению срока эксплуатации электролизера - это дезориентация, только может привести к повышению сопротивляемости и увеличению напрасного расхода электроэнергии.

2. Патент Китая, наименование: электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия нового типа, замедляющий коррозию выпуклости катодного блока. Номер заявки (патента): CN 200910248884.1. Международная патентная классификация: С25С 3/08(2006.01)1. Заявитель (владелец) патента: Фэн Найсян. Адрес: провинция Ляонин, город Шэньян, район Хэпин, зона "Наньху, улица Ванхубэйлу, переулок 7, дом 2, офис 11-3. Реферат: электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия нового типа, замедляющий коррозию выпуклости катодного блока, на крае по направлению длины на каждом катодном блоке изготовляется выпуклая структура, называется выпуклостью по направлению длины, или на верху катодного блока изготовляется выпуклость, перпендикулярная к направлению длины катодного блока, называется выпуклостью по направлению ширины; или на катодном блоке одновременно изготовляются выпуклость по направлению длины и выпуклость по направлению ширины. В середине выпуклости катодного блока вставляется огнеупорная стена, которая с выпуклостью катодного блока образуют неделимую выпуклость. Неделимая выпуклость играет роль замедления скорости течения жидкости алюминия, уменьшения ее колебания и повышения стабильности поверхности жидкости металлического алюминия в электролизере. При случае коррозии трения катодного блока, в результате того, что электрохимическая коррозия у стены огнеупорного материала ниже, чем у углерода, стена огнеупорного материала может по прежнему играет роль в замедлении скорости течения жидкости алюминия. Алгоритм: электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия нового типа, замедляющий коррозию выпуклости катодного блока, отличающийся тем, что на крае по направлению длины на каждом катодном блоке изготовляется выпуклая структура, называется выпуклостью по направлению длины, или на верху катодного блока изготовляется выпуклая структура, перпендикулярная к направлению длины катодного блока, называется выпуклой структурой по направлению ширины; или на верхней части катодного блока одновременно изготовляются выпуклая структура по направлению длины и выпуклая структура по направлению ширины. Формы трех структур заключаются в следующем: (1) На крае по направлению длины на каждом катодном блоке изготовляется выпуклая структура по направлению длины, высота которой 10-18 сантиметров, ширина 5-15 сантиметров, находится на крае по направлению длины каждого катодного блока, горизонтальное расстояние между наружной поверхностью выпуклой структуры по направлению длины и краем катодного блока - 1-3 сантиметров. Срединный шов между двумя соседними катодными блоками трамбуется с помощью клейкого углеродистого вещества. По высоте клейкое углеродистое вещество равно катодному блоку. На верхней поверхности клейкого углеродистого вещества двух соседних катодных блоков устанавливается стена огнеупорного материала. Между каждыми двумя соседними катодными блоками стена огнеупорного материала и выпуклая структура по направлению длины на краю двух соседних катодных блоков образуют неделимую выпуклую структуру; (2) На верхней части катодного блока одновременно изготовляются выпуклая структура по направлению длины и выпуклая структура по направлению ширины. Выпуклая структура по направлению ширины находится между вышеуказанными двумя неделимыми выпуклыми структурами по направлению длины. Выпуклая структура по направлению ширины неделимо соединяется с катодным блоком. На каждом катодном блоке расстояние между выпуклой структурой по направлению ширины и соседней неделимой выпуклой структурой по направлению длины - 5-10 сантиметров. (3) На верхней части катодного блока изготовляется выпуклая структура по направлению ширины. Расстояние между каждыми двумя выпуклыми структурами по направлению ширины 20-40 сантиметров. У выпуклой структуры по направлению ширины высота 10-18 сантиметров, ширина 18-30 сантиметров, длина соразмеряется с шириной катодного блока или меньше ширины катодного блока на 2-6 сантиметров.

Помимо наличия таких технических проблем, такие и в литературе 1, используемые огнеупорные материалы и не проводят электричество, это приводит к тому, что повышается сопротивляемость электролизера и увеличивается электроэнергия, это противоречит цели экономии энергии.

3. Патент Китая, наименование: компоненты твердого графитового катодного блока и его способ изготовлении. Номер заявки (патента): 200910210043. 1. Дата подачи заявки: 4 ноября 2009 г.Заявитель (владелец) патента: ООО "Ваньти Графитовая продукция" группы "Электроэнергия Синьань Лоян", Реферат: компоненты твердого графитового катодного блока и его способ изготовления: технология изготовления графитового катода. Соотношение компонентов: связующая добавка 15-17%; электрокальцинированный нефтяной кокс 83-85%. Способ изготовления осуществляется следующим технологическими шагами: дробление - рассортирование - смешение - охлаждение - виброуплотнение - обжиг - графитование - механическая обработка; Высокая прочность катодного блока по настоящему изобретению способствует снижению его изнашиваемости, благоприятствует продлению срока эксплуатации; хорошая способность к деформации снижает чувствительность к разрыву катодного блока; по электрическим свойствам снижает сопротивляемость и падение напряжения катода, получает хороший эффект экономии энергии и снижения затрат

4. Патент Китая, наименование: коррозионностойкий и графитованный катодный блок электролизера для производства алюминия и его способ изготовления. Номер заявки (патента): 200910167718.9. Дата подачи заявки: 23 сентября 2009 г. Заявитель (владелец) патента: провинция Сычуань, город Гуанхань, АО "Ханьшида Углеродистое вещество". Реферат: настоящее изобретение раскрыло коррозионностойкий и графитованный катодный блок электролизера для производства алюминия и его способ изготовления, относится к отрасли металлургических и неметаллических материалов. В настоящем изобретении в качестве сырьевого материалов для производства графитованого катодного блока используется высокосернистый нефтяной кокс с сернистостью 1-3%. Соотношение компонентов: высокосернистый нефтяной кокс с сернистостью 1-3% составляет 80-85%, модифицированный каменный пек - 15-20%; в рабочем процессе используется вторичный высокотемпературный обжиг, эффективно удаляются серные составы из высокосернистого нефтяного кокса; внедряются крупное виброуплотнение и продольное графитирование, которыми заменяются рабочие процессы пропитки вторичного обжига в известной технологии; время графитования изделия сокращается на 50% и больше, снижаются расход энергии и себестоимость. Эффективно используется злокачественный сырьевой высокосернистый нефтяной кокс, который раньше только используется в качестве топлива или спекающей добавки. Изготовленный коррозионностойкий и графитованный катодный блок электролизера для производства алюминия отличается высокой прочностью, низким коэффициентом пористости, хорошей абразивоустойчивостью к жидкости алюминия, продлевается срок эксплуатации электролизера, пригодится к футеровке катодного блока на крупном электролизере, особенно на электролизере выше 400 kA.

5. Патент Китая, наименование: графитованный катодный блок на электролизере для производства алюминия. Номер заявки (патента): 200810068782.7. Дата подачи заявки: 19 июня 2008 г. Заявитель (владелец) патента: Акционерное общество "Китайский алюминий". Реферат: данное изобретение раскрыло графитованный катодный блок на электролизере для производства алюминия, состоящий из прокаленного нефтяного кокса и модулированного пека, где прокаленный нефтяной кокс занимает 81-83% от общей массы графитованного катодного блока, модулированный пек - 17-19%. Модулированный пек состоит из модифицированного пека и деготи, где модулированный пек занимает 78-82% от общей массы, деготь - 18-22%.

Размер зерна прокаленного нефтяного кокса меньше 4.5 миллиметров, где прокаленный нефтяной кокс с зерновидным размером 4.5 -3 миллиметров - 15.5±2%, 3 миллиметра - 1 миллиметр - 15±2%, меньше 1 миллиметра - 21±2%; порошковый материал - 48.5±2%. Размер зерна порошкового материала прокаленного нефтяного кокса - 200, занимает 50±3%. По сравнению с известной технологией преимущество изобретения состоит в том, что значительно снижается сопротивляемость катодного блока, повышается электропроводность катодного клейкого вещества и стойкость против воздействия натрия катодного блока, значительно повышается качество графитованного катодного блока, улучшается окружающая среда помещения алюминиевого завода, снижается напряжение электролизера, продлевается срок эксплуатации электролизера для производства алюминия, снижаются расход энергии и себестоимость.

6. Патент Китая, наименование: технология производства графитованного катодного устройства. Номер заявки (патента): 200410040135.7. Дата подачи заявки: 2 июля 2004 г. Заявитель (владелец) патента: Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "Красота алюминия Гуйян". Реферат: данное изобретение раскрыло технологию производства графитованного катодного устройства, в которой используется смесь замедленного нефтяного кокса и асфальтита. После обжига дробится и рассортируется. После смешения с помощью добавления связующей добавки из твердого битума обработается заготовка для катодного блока, потребляемого электролизером, карбонизируется битумом, получается графитованный катодный блок. Изобретение имеет следующие преимущества: хорошие механические, электрические и теплофизические свойства и низкая производственная себестоимость. Использование особенно пригодится для крупного электролизера.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств и технологий, указанных в литературах 3-6 относится то, что в известных устройствах и технологиях:

a) в рецептах не используются армированные и уплотнительные материалы, это приводит к плохой плотности и низкой прочности;

b) в рецептах размер зерна слишком толстый (максимальный размер 4 миллиметра), это приводит к тому, что прочность низкая, однородность, плохие износостойкость и абразивоустойчивость;

c) не привлекается легирующая добавка, по электрическим свойствам, это ограничивает уменьшение падения напряжения, экономию энергии и снижение затрат;

d) температура для графитования превышает 2100°С, что не осуществляются оптимизация технических характеристик и уменьшение дефектов внутренней структуры.

Раскрытие изобретения

Задача, стоящая перед изобретателем, заключалась в создании графитированного фасонного катодного устройства нового типа для получения алюминия, для снижения себестоимости у которого используется известное устройство в производстве; срок эксплуатации дроссельного блока долговечный (совпадает со сроком эксплуатации электролизера), в то же время осуществляется структурное укрепление слабых звеньев между соединительными местами; разрешается техническая проблема, что электролит легко утечет из места соединения; представляется дроссельный блок с графитированным катодным блоком, незаменимый для создания графитированного фасонного катодного устройства нового типа для получения алюминия, характеризующийся облегчением эксплуатации, высокой плотностью, высокой прочностью, долговременным сроком эксплуатации и его способ изготовления.

Указанный технический результат достигается тем, что

в графитированном фасонном катодном устройстве нового типа для получения алюминия содержится основной блок и дроссельный блок с графитированным катодным блоком. На вертикальных краях основного блока симметрично устанавливаются желоба. Пересекаясь через соединительный шов между двумя основными блоками, дроссельный блок с графитированным катодным блоком, который отличается материалом от основного блока, вставляется в желоб, составляющий из двух желобов. Дроссельный блок трамбуется с помощью клейкого вещества на основном блоке, именно пересекающаяся вставка дроссельного блока с графитированным катодным блоком в соединительный шов между двумя катодными основными блоками. Габаритный размер, способ вставки и комбинации, а также требования к механической обработке определяются в зависимости от объема электролизера и от объема установленной мощности трансформатора.

Вышеизложенное графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия характеризуется тем, что обычным углеродным блоком для алюминиевых электролизеров является основной блок, графитированным материалом для электролиза алюминия является материал дроссельного блока.

Расстояние между вышеизложенными дроссельным блоком с графитированным катодным блоком и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 300-380 миллиметров, при работе или текущем ремонте анодного блока такое расстояние защищает дроссельный блок от вызванного столкновением повреждения или расшатывания. Расстояние между двумя дроссельными блоками с графитированным катодным блоком - 300-350 миллиметров, это облегчает прием сырья.

Вышеизложенное графитированное фасонное катодное устройство нового типа для алюминиевой промышленности характеризуется тем, что соединительный шов между основными блоками трамбуется с помощью клейкого вещества.

Вышеизложенное графитированное фасонное катодное устройство нового типа для алюминиевой промышленности характеризуется тем, что глубина желоба 100~150 миллиметров, ширина 80-100 миллиметров.

Вышеизложенное графитированное фасонное катодное устройство нового типа для алюминиевой промышленности характеризуется тем, что сечение дроссельного блока с графитированным катодным блоком является прямоугольной или выпуклой формой; На вершине дроссельного блока с графитированным катодным блоком устанавливается галтель, у которого величина угла - 135°-175°, высота - 30-60 миллиметров.

Дроссельный блок из которого изготовляется данный графитированный катодный блок, включает в себя сырьевой материал с следующими весовыми долями:

добавка борида титана	1-8 долей
прокаленный нефтяной кокс	40-85 долей
электрокальцинированный антрацит	1-40 долей
каменный пек	15-25 долей
добавка карбида кремния	1-15 долей

Вышеизложенный дроссельный блок с графитированным катодным блоком характеризуется тем, что размер зерна прокаленного нефтяного кокса 0-2 миллиметров, размер зерна электрокальцинированных антрацитов 0-2 миллиметров.

Вышеизложенные добавка TiB₂ (борид титана) и добавка SiC (карбид кремния) избираются по технической чистоте размером зерна меньше или равно 40u. Для техника данной отрасли эти две добавки легко закупаются.

С помощью свойств, как низкая зольность и облегчение графитования, прокаленный нефтяной кокс из сырьевых материалов снижает зольность и повышает электропроводимость продукции.

С помощью низкой сопротивляемости и высокой плотности электрокальцинированных антрацитов из сырьевых материалов повышаются абразивоустойчивость, плотность и прочность.

Каменный пек из сырьевых материалов используется в качестве связующей добавки, для разных материалов играет роль связывания и внутри продукта образует прочные ячейка связывания.

Добавка SiC (карбид кремния) из сырьевых материалов используется в качестве ребра жесткости, во внутренних порах продукта образует эффект закрепления, повышает плотность и прочность продукта.

С помощью свойства увлажнения для жидкости алюминия добавка TiB (борид титана) из сырьевых материалов стабилизирует колебание жидкости алюминия, по электрическим свойствам снижает сопротивляемость и падение напряжения катода, получает хороший эффект снижения расстояния между электродами и экономии расхода электроэнергии.

Способ изготовления дроссельного блока с графитированным катодным блоком включает в себя следующие шаги:

(1) дробление электрокальцинированного антрацита и электрокальцинированного нефтяного кокса;

(2) рассортирование по размеру зерна дробленного электрокальцинированного антрацита и электрокальцинированного нефтяного кокса;

(3) дозирование: впускание электрокальцинированного антрацита, кальцинированного нефтяного кокса, добавки борида титана Pt и добавки SiC по их конфигурации сырья в смесеприготовительное оборудование;

(4) смешение: время сухого смешения 20-40 минут, температура 40°~165°; время влажного смешения 35-50 минут, температура 150°~170°;

(5) формование: смешанный сырьевой материал вложится в штамп и формируется;

(6) обжиг: после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный обжиг, температура 700°-850°; степень вакуумирования при пропитке под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа;

(7) низкотемпературное графитование: температура 1800°-2000°;

(8) механическая обработка: механическая обработка по требованиям размера готового продукта позволяет получить дроссельный блок с графитированным катодным блоком.

В сравнении с известной технологией преимущества графитированного фасонного катодного устройства нового типа для получения алюминия по настоящему изобретению состоят в том, что:

(1) с использованием в настоящем изобретении способа "пересекающейся вставки" дроссельного блока с графитированным катодным блоком в соединительный шов между двумя катодными основными блоками образуется энергосберегающее графитированное фасонное катодное устройство. С помощью выпуклого дроссельного блока стабилизируется поверхность жидкости алюминия, уменьшается расстояния между электродами, снижается напряжение электролизера на 0,35 В-0,5 В, переработка 1 тонны алюминия сберегает электроэнергию ≥1000 KWh;

(2) использование способа "пересекающейся вставки" позволяет не только избежать прореза в середине основного блока, уменьшения эффективной толщины основного блока и влияния на его срок эксплуатации, но и достигать цели частичного структурного усиления для слабых звеньев (соединительных швов между двумя катодными основными блоками) основного блока и продления срока эксплуатации электролизера;

(3) для производства основного блока и дроссельного блока использование неоднородных материалов имеет четкую целенаправленность для улучшения качества, облегчает эксплуатацию и снижает себестоимость;

(4) в процессе производства не требуется замена имеющегося основного оборудования, штампа и тип печи, имеет хорошую доступность к эксплуатации;

(5) при использования футеровка электролизеров облегчается, соответствует известной технологии электролиза алюминия;

(6) в рецепте дроссельного блока с графитированным катодным блоком используются тонкие зерна, у которого максимальный размер зерна не превышает 2 миллиметров, повышаются прочность, плотность, однородность, коррозионная стойкость и стойкость к эрозии;

(7) использование армированных и уплотнительных материалов (электрокальцинированных антрацитов и добавки SiC) повышает механические свойства дроссельного блока с графитированным катодным блоком;

(8) в дроссельный блок с графитированным катодным блоком добавляется легирующая добавка TiB₂. С помощью свойства добавки TiB₂ по увлажнению расплавленной жидкости алюминия стабилизируется колебание жидкости алюминия, притом по электрическим свойствам снижаются сопротивляемость и падение напряжения катода, получается хороший эффект экономии электроэнергии и снижения расхода;

(9) для дроссельного блока с графитированным катодным блоком использование новой технологии уплотнения, как пропитка под высоким давлением и вторичный обжиг, повышает плотность и прочность продукции;

(10) используя низкотемпературное графитование, дроссельный блок с графитированным катодным блоком осуществляет оптимизацию электрических, теплотехнических, механических свойств и технических характеристик, притом уменьшение дефектов внутренней структуры;

(11) эффект осуществления сбережения энергии свыше 1000 kWh, может продолжаться свыше 2200 дней.

Краткое описание чертежей

На фигуре 1 показана пространственная диаграмма графитированного фасонного катодного устройства нового типа для получения алюминия по настоящему изобретению.

На фигуре 2 показан вид вниз фигуры 1.

На фигуре 3 показан вид вправо фигуры 1.

На фигуре 4 показана графическая схема процесса производства дроссельного блока с графитированным катодным блоком,

где 1 - основной блок, 2 - соединительный шов, 3 - графитованный дроссельный блок, 4 - желоб, 5 - верхний галтель.

Конкретный вариант осуществления

Пример осуществления 1

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 1 порция электрокальцинированногго антрацита и 40 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 0 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, одна порция добавки TiB₂ 40u по технической чистоте, одна порция добавки SiC 140u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 15 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенный дозированный сырьевой материал смешаются сухим методом: время сухого смешения 20 минут, температура 40°; смешанное сырьевой материал вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг, температура 700°; степень вакуумирования при пропитке под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа; После вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре, температура - 1800°; после охлаждения с помощью машины из графитованной заготовки изготовляется дроссельный блок с графитированным катодным блоком высотой 120 миллиметров, шириной 150 миллиметров.

Как показано на фигуре 1, габаритный размер основного блока и длина дроссельного блока графитированного фасонного катодного устройства нового типа для получения алюминия по настоящему изобретению определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора. На вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 100 миллиметров, шириной 80 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 300 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 300 миллиметров; Дроссельный блок (3) с графитированным катодным блоком, который отличается материалом от основного блока и с прямоугольным сечением, высотой 120 миллиметров, шириной 150 миллиметров, пересекается через соединительный шов (2) между двумя основными блоками, (1) вставляется в желоб, составляющий из двух желобов, (4); в конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).

Пример осуществления 2

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 20 порций электрокальцинированногго антрацита и 606 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 1 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, 4 порции добавки TiB₂ 30u по технической чистоте, 7 порций добавки SiC 30u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 20 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенное дозированное сырье смешаются сухим методом: время сухого смешения 30 минут, температура 100°; смешанное сырье вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг, температура 800°; степень вакуумирования при пропитании под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1,5 МПа. После вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре, температура - 1900°. После охлаждения с помощью машины графитованная заготовка обработается под дроссельный блок с графитированным катодным блоком высотой 190 миллиметров, шириной 175 миллиметров.

Как показано на фигуре 1, графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия по настоящему изобретению, габаритный размер основного блока которого и длина дроссельного блока определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора; на вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 125 миллиметров, шириной 90 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 340 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 325 миллиметров. Дроссельный блок (3) с графитированным катодным блоком, по материалу который отличается от основного блока и с прямоугольным сечением, высотой 190 миллиметров, шириной 175 миллиметров, пересекается через соединительный шов (2) между двумя основными (1) блоками, вставляется в желоб, составляющий из двух желобов, (4); в конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).

Пример осуществления 3

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 40 порций электрокальцинированногго антрацита и 85 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 2 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, 8 порций добавки TiB₂ 20u по технической чистоте, 15 порций добавки SiC 20u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 25 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенное дозированное сырье смешаются сухим методом: время сухого смешения 40 минут, температура 165°; смешанное сырье вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг, температура 850°; степень вакуумирования при пропитании под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа. После вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре, температура - 2000°. После охлаждения с помощью машины обработается графитированная заготовка под дроссельный блок с графитированным катодным блоком, у которого сечение характеризуется выпуклой формой, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 135°, высота верхнего галтели 30 миллиметров.

Как показано на фигуре 1, графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия по одному из настоящего изобретения, габаритный размер основного блока которого и длина дроссельного блока определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора; на вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 150 миллиметров, шириной 100 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 380 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 350 миллиметров; После охлаждения с помощью машины обработается графитированная заготовка под дроссельный блок с графитированным катодным блоком, у которого сечение характеризуется выпуклой формой, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 135°, высота верхнего галтели 30 миллиметров. В конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).

Пример осуществления 4

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 10 порций электрокальцинированного антрацита и 50 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 0.5 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, 3 порции добавки TiB₂ 10u по технической чистоте, 4 порции добавки SiC 10u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 18 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенное дозированное сырье смешаются сухим методом: время сухого смешения 35 минут, температура 150°; смешанное сырье вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг , температура 780°; степень вакуумирования при пропитании под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа. После вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре , температура - 1850°. После охлаждения с помощью машины обработается графитированная заготовка под дроссельный блок с графитированным катодным блоком, у которого сечение характеризуется выпуклой формой, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 150°, высота верхнего галтели 45 миллиметров.

Как показано на фигуре 1, графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия по одному из настоящего изобретения, габаритный размер основного блока которого и длина дроссельного блока определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора; на вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 150 миллиметров, шириной 100 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 380 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 350 миллиметров. Дроссельный блок (3) с графитированным катодным блоком, по материалу который отличается от основного блока и с выпуклым сечением, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 150°, высота галтели 45 миллиметров, пересекается через соединительный шов (2) между двумя основными блоками (1), вставляется в желоб, составляющий из двух желобов, (4); в конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).

Пример осуществления 5

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 35 порций электрокальцинированногго антрацита и 75 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 1.8 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, 6 порций добавки TiB₂ 25u по технической чистоте, 12 порций добавки SiC 25u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 22 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенное дозированное сырье смешаются сухим методом: время сухого смешения 40 минут, температура 160°; смешанное сырье вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг, температура 840°; степень вакуумирования при пропитании под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа. После вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре, температура - 1820°. После охлаждения с помощью машины обработается графитированная заготовка под дроссельный блок с графитированным катодным блоком, у которого сечение характеризуется выпуклой формой, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 175°, высота верхнего галтели 60 миллиметров.

Как показано на фигуре 1, графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия по одному из настоящего изобретения, габаритный размер основного блока которого и длина дроссельного блока определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора. На вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 150 миллиметров, шириной 100 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 380 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 350 миллиметров. Дроссельный блок (3) с графитированным катодным блоком, по материалу который отличается от основного блока и с выпуклым сечением, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 175°, высота галтели 60 миллиметров, пересекается через соединительный шов (2) между двумя основными блоками (1), вставляется в желоб, составляющий из двух желобов, (4). В конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).

Пример осуществления 6

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 30 порций электрокальцинированногго антрацита и 70 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 1.5 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, 5 порций добавки TiB₂ 35u по технической чистоте, 10 порций добавки SiC 35u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 22 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенное дозированное сырье смешаются сухим методом: время сухого смешения 50 минут, температура 170°; смешанное сырье вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг, температура 820°; степень вакуумирования при пропитании под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа; после вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре, температура - 1950°; после охлаждения с помощью машины обработается графитированная заготовка под дроссельный блок с графитированным катодным блоком, у которого сечение характеризуется выпуклой формой, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 175°, высота верхнего галтели 60 миллиметров.

Как показано на фигуре 1, графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия по одному из настоящего изобретения, габаритный размер основного блока которого и длина дроссельного блока определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора; на вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 150 миллиметров, шириной 100 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 380 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 350 миллиметров; дроссельный блок (3) с графитированным катодным блоком, по материалу который отличается от основного блока и с выпуклым сечением, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 175°, высота галтели 60 миллиметров, пересекается через соединительный шов (2) между двумя основными блоками (1), вставляется в желоб, составляющий из двух желобов, (4); в конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).

1. Графитированное фасонное катодное устройство для получения алюминия, содержащее основной блок (1) и графитированный катодный замедлительный блок (3), в котором графитированный катодный замедлительный блок выполнен закладным, на продольных кромках основного блока (1) симметрично выполнены две группы канавок (4), причем графитированный катодный замедлительный блок (3) вставлен в канавку, образованную обеими упомянутыми канавками (4), с перекрытием соединительного шва (2) между двумя основными блоками (1), при этом графитированный катодный замедлительный блок (3) утрамбован на основном блоке (1) набивной подовой массой.

2. Катодное устройство по п. 1, в котором основной блок (1) изготовлен из углеродного материала, общепринятого для электролиза алюминия, катодный закладной замедлительный блок (3) изготовлен из графитированного материала.

3. Катодное устройство по п. 1, в котором расстояние между графитированным катодным закладным замедлительным блоком (3) и поперечной внешней кромкой основного блока составляет 300-380 миллиметров, расстояние между двумя графитированными катодными замедлительными блоками (3) в продольном направлении составляет 300÷350 миллиметров.

4. Катодное устройство по п. 1, в котором соединительный шов (2) между основными блоками (1) утрамбован набивной подовой массой.

5. Катодное устройство по п. 1, в котором глубина канавки равна 100÷150 миллиметров, ширина - 80÷100 миллиметров.

6. Катодное устройство по п. 1, в котором сечение катодного закладного замедлительного блока (3) выполнено прямоугольным или выпуклым.

7. Графитированный катодный закладной замедлительный блок для графитированного фасонного катодного устройства для получения алюминия по п. 1, который изготовлен из материала, содержащего, вес.ч.:

добавка в виде сплава TiB₂	1-8
кальцинированный нефтяной кокс	40-85
электрокальцинированный антрацит	1-40
каменноугольный пек	15-25
добавка в виде SiC	1-15

8. Катодный замедлительный блок по п. 7, в котором размер зерна кальцинированного нефтяного кокса и электрокальцинированного антрацита составляет до 2 миллиметров.

9. Катодный замедлительный блок по п. 7, в котором добавка TiB₂ и добавка SiC имеют техническую чистоту и размер зерна меньше или равный 40 микронам.

10. Способ изготовления графитированного катодного закладного замедлительного блока для графитированного фасонного катодного устройства для получения алюминия по п. 7, включающий следующие этапы:
(1) дробление электрокальцинированного антрацита и электрокальцинированного нефтяного кокса;
(2) классификацию по крупности зерна дробленного электрокальцинированного антрацита и кальцинированного нефтяного кокса в соответствии с требуемым размером зерна;
(3) подачу материала в смесеприготовительное оборудование, при этом электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, добавки TiB₂ и добавки SiC вводят в соответствии с пропорциями сырьевого материала;
(4) перемешивание сырьевого материала, при котором осуществляют сухое перемешивание в течение 20-40 минут при температуре 40°C-165°C и влажное перемешивание в течение 35-50 минут при температуре 150°C-170°C;
(5) формование, при котором перемешанный сырьевой материал вводят в штамп для формовки;
(6) обжиг, при котором формованный полуфабрикат подвергают первичному обжигу, затем пропитке расплавленным каменноугольным пеком при высоком давлении, после чего подвергают вторичному обжигу при низкой температуре в диапазоне 700°C-850°C, причем степень вакуумирования при пропитке под высоким давлением составляет не ниже 0,092 МПа, а давление не ниже 1,5 МПа;
(7) низкотемпературное графитирование при температуре в диапазоне 1800°C-2000°C;
(8) механическую обработку в соответствии с размерными требованиями готового продукта с получением графитированного катодного закладного замедлительного блока.

Изобретение относится к способу электролитического получения алюмокремниевых сплавов -силуминов с использованием кремнезема и кремнеземсодержащих материалов, например, отработанной подины, содержащей большое количество кремнезема, глинозема и электролита, необходимых для электролиза.

Газоочистное устройство и способ очистки газа // 2555038

Изобретение относится к очистке основного потока неочищенного газа из предприятия, например, по получению алюминия. Газоочистное устройство содержит множество газоочистных камер (34a-c), входную магистраль (32) для разделения основного потока неочищенного газа, текущего через нее, на множество отдельных фракционных потоков неочищенного газа для втекания во входы (46a-c) очистных камер и множество теплообменников (40a-c).

Способ подготовки проб калийсодержащего электролита алюминиевого производства для анализа состава и определения криолитового отношения методом рфа // 2542927

Изобретение относится к получению алюминия электролизом глинозема в расплаве фтористых солей и может быть использовано при технологическом контроле состава электролита методом количественного рентгенофазового анализа (РФА) калийсодержащего электролита с добавками кальция либо кальция и магния.

Устройство отвода газов из-под подошвы самообжигающегося анода // 2542180

Изобретение относится к электролизерам для получения алюминия с верхним подводом тока, в частности к устройству отвода газов из-под подошвы самообжигающегося анода.

Способ обжига подины алюминиевого электролизера с обожженными анодами // 2526351

Изобретение относится к способу обжига подины алюминиевого электролизера с обожженными анодами. Способ включает нагрев подины, выполненной из катодных блоков с катодными блюмсами, электропроводным материалом, размещение на нем обожженных анодов, соединение анододержателей установленных обожженных анодов с анодными шинами анодной ошиновки электролизера, пропускание электрического тока через электропроводный материал и регулирование токовой нагрузки обожженных анодов.

Устройство для сбора твердых отходов, имеющихся в электролизном расплаве и жидком металле электролизной ванны, предназначенной для производства алюминия, посредством выскабливания днища ванны // 2522411

РЕФЕРАТ Изобретение относится к устройству для сбора твердых отходов и шлама из ванны электролизера для получения алюминия. Устройство содержит ковш для сбора корки, предназначенный для чистки анодных отверстий, подвижную вертикальную стойку, приводимую в движение первым приводом, раму, закрепленную на подвижной вертикальной стойке, и шарнирный черпак, при этом первый привод выполнен в виде гидроцилиндра, питаемого гидравлическим контуром, выполненным таким образом, что при приведении в движение черпака посредством второго привода давление масла в камере штока удерживается, по существу, постоянным, для удерживания нагрузки, соответствующей весу устройства для сбора, уменьшенной на заданную величину, предпочтительно, меньше 1000 даН, обычно от 200 до 600 даН.

Улучшение выливки алюминия приложением целенаправленного электромагнитного поля // 2522053

Изобретение относится к системе и способу для выливки расплавленного алюминия из электролизера для получения алюминия. Система содержит контейнер, имеющий корпус, приспособленный для помещения в него расплавленного алюминия, и желоб, имеющий участок-основание, соединенный с корпусом контейнера, участок-наконечник, соприкасающийся с расплавом в электролизере, и канал, соединяющий участок-основание с участком-наконечником, для прохождения расплава в корпус контейнера, причем расплав в электролизере содержит расплавленный алюминий и электролит, и электрический источник, соединенный с электролизером и выполненный с возможностью подачи вспомогательного тока на желоб для создания вспомогательного электромагнитного поля по меньшей мере вблизи участка-наконечника желоба, обеспечивающего по меньшей мере частичное увеличение потока расплавленного алюминия в желоб при поступлении вспомогательного тока на желоб, находящийся в жидкостном сообщении с расплавом в электролизере.

Композиция для материала смачиваемого покрытия катода алюминиевого электролизера // 2518032

Изобретение относится к композиции для материала смачиваемого покрытия катода алюминиевого электролизера для производства алюминия из криолит-глиноземных расплавов.

Способ защиты катодных блоков со смачиваемым покрытием на основе диборида титана при обжиге электролизера // 2502832

Изобретение относится к способу защиты смачиваемого покрытия на основе диборида титана катодных блоков алюминиевого электролизера от окисления при обжиге и пуске.

Составной токоотводящий стержень // 2494174

Изобретение относится к электролизеру в серии электролизеров для получения алюминия и составному токоотводящему катодному стержню электролизера. Электролизер содержит кожух и огнеупорную футеровку, образующие рабочую полость для размещения высокотемпературных расплавов криолита и алюминия, электропроводящий катод из множества катодных блоков, образующих основание рабочей полости, анод, подвешенный внутри электролизера и находящийся в контакте с высокотемпературными расплавами в рабочей полости, токоотводящий стержень, помещенный внутри пазов, выполненных в катодном блоке катода, непосредственно не контактирующий с расплавами в рабочей полости, и размещенную снаружи кожуха электрическую ошиновку.

Способ и устройство рафинирования алюминия // 2558316

Изобретение относится к способу и устройству для рафинирования алюминия и его сплавов от электроположительных примесей. Устройство содержит контейнер с подиной, футерованной огнеупорными материалами, для размещения в нем расплавленного алюминиевого сплава с электроположительными примесями и расплавленного рафинированного алюминия, одну или несколько пористых мембран, пропитанных электролитом, непроницаемых для расплавленного алюминиевого сплава с электроположительными примесями и проницаемых для электролита и катионов алюминия, для разделения расплавленного алюминиевого сплава с электроположительными примесями, используемого в качестве анода с токоподводом, и расплавленного рафинированного алюминия в качестве катода с токоподводом и по крайней мере один МГД перемешиватель анодного расплава, установленный на границе раздела пористая мембрана - анодный расплав. Раскрыт также способ рафинирования алюминия и его сплавов от электроположительных примесей. Технический результат - обеспечение повышенной степени очистки. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ рентгенофазового определения криолитового отношения при электролитическом получении алюминия // 2586167

Изобретение относится к способу рентгенофазового определения криолитового отношения при электролитическом получении алюминия и может быть использовано при определении состава электролита. Способ включает отбор пробы электролита, подготовку образца к анализу, измерение интенсивности аналитических дифракционных линий фаз криолита Na3AlF6, хиолита Na5Al3F14, флюорита CaF2, полуторного кальциевого криолита Na2Ca3Al2F14, одинарного кальциевого криолита NaCaAlF6 и фторида натрия NaF, при этом концентрации вышеперечисленных фаз электролита определяют по формуле: C j = ( I j a / K j a ) / ( ∑ l M I l a / K j a ) , а криолитовое отношение определяют по формуле: K O = 2 × ∑ j α j C j ∑ j β j C j где: - интенсивность аналитической линии j-й фазы, - корундовое число j-й фазы, рассчитанное для данной аналитической линии, М- количество фторидных фаз, Cj - концентрации минералогических фаз пробы; αj, βji - массовые доли соответственно NaF и AlF3 в j-й фазе. Обеспечивается упрощение и повышение его точности определения состава электролита. 2 ил., 4 табл.

Электролизер для получения жидких металлов электролизом расплавов // 2586183

Изобретение относится к электролизерам для производства жидких металлов, в частности алюминия, электролизом расплавленных солей. Электролизер содержит корпус, подину, крышку, установленные вертикально или наклонно малорасходуемые полые перфорированные и/или открыто пористые электроды, подсоединенные к источнику постоянного тока, при этом в электродах выполнены внутренние каналы для транспортировки по ним продуктов электролиза. Электроды выполнены в поперечном сечении в виде прямоугольника, закреплены в крышке электролизера и/или в углублениях корпуса и подины, причем в подине катодной частью, и соединены от 1 до 100 параллельных рядов с последовательно соединенными биполярными электродами в ряду от 2 до 100, при расстоянии между электродами от 0,5 до 5 см, а от боковой поверхности электрода до боковой стенки электролизера от 0,01 до 1 см, при этом каждый ряд эквипотенциальных электродов соединен с накопителем металла, расположенным в нижней части электролизера. Обеспечивается увеличение удельной производительности, снижение удельного расхода электроэнергии и массы токоподводящей ошиновки. 2 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.

Способ обжига подины алюминиевого электролизера // 2593253

Изобретение относится к способу обжига подины алюминиевого электролизера с обожженными анодами. В способе регулируют токовую нагрузку при определении перегрева поверхности подины путем непрерывного измерения температуры и токовой нагрузки по анодам и ниппелями, отключают анододержатели с максимально допустимой по технологии токовой нагрузкой или с неравномерным распределением тока по ниппелям анода, расположенного в районе «борт катодного кожуха - ближайший ниппель анода» и/или рядом стоящего анода, последовательно определив перегрев поверхности подины между соседними рядами анодов, отключают анододержатели с максимально допустимой токовой нагрузкой или с неравномерным распределением тока по ниппелям анода и/или близлежащих анодов в следующей последовательности: рядом стоящий анод - напротив стоящий анод - анод по диагонали, при этом покрывают подину слоем электропроводного материала под анодами, расположенными по периферии подины с площадью контакта покрытия от 50% до 90%, под рядом расположенными анодами площадь контакта составляет от 30% до 70%, под всеми оставшимися анодами - от 10% до 50%, и подключают электролизер на обжиг после достижения температуры поверхности его подины заданного по технологии значения. Обеспечивается снижение объема используемого электропроводного материала и равномерный нагрев подины до 900°С за 48 часов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Способ получения алюминиево-кремниевого сплава в электролизере для производства алюминия // 2599475

Изобретение относится к способу получения алюминиево-кремниевых сплавов в электролизере для производства алюминия с использованием аморфного кремнийсодержащего оксидного сырья. Способ включает периодическую загрузку в расплав электролита фтористых солей, глинозема, аморфного кремнийсодержащего оксидного сырья и последующее восстановление оксидов алюминия и кремния, при этом в качестве аморфного кремнийсодержащего оксидного сырья используют микрокремнезем, получаемый в процессе очистки технологических газов при производстве кремния и кремнийсодержащих сплавов, который загружают в расплав электролита с использованием установок автоматического питания электролизера. В электролизере поддерживают увеличенное на 5÷30 вес.% количество расплава электролита, в расплав электролита вместе с микрокремнеземом вводят измельченный кварцит в количестве до 40% от веса микрокремнезема. Дополнительно микрокремнезем предварительно смешивают с глиноземом или фтористыми солями и загружают в расплав электролита, причем смешивание микрокремнезема с глиноземом осуществляют путем их совместной подачи в сухую адсорбционную газоочистку корпуса электролиза алюминия, затем полученную смесь загружают в расплав электролита в виде фторированного глинозема и фторированного микрокремнезема. Обеспечивается увеличение производительности электролизера по алюминиево-кремниевому сплаву, повышение выхода по току, улучшение качества алюминиево-кремниевого сплава. 4 з.п. ф-лы, 4 табл.

Сухой запуск электролизера для производства алюминия // 2607308

Изобретение относится к способу запуска электролизера для производства алюминия, имеющего катодный блок с верхней поверхностью. Способ включает размещение материала контактного сопротивления на верхней поверхности катодного блока, опускание множества анодов до упора в материал контактного сопротивления, заполнение электролизера и покрывание анодов твердым электролитным материалом, содержащим дробленый материал электролитной ванны, криолит или их смеси, подачу электрического тока на аноды для по меньшей мере частичного расплавления твердого электролитного материала и подъем анодов при достижении заданной глубины расплавленного электролитного материала. Обеспечивается сокращение рабочей нагрузки на подъемный кран и возможность увеличения вдвое числа электролизеров, запускаемых в течение заданного периода времени. 14 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 ил.

Способ определения криолитового отношения электролита с добавками фторидов кальция, магния и калия рентгенофлуоресцентным методом // 2616747

Изобретение относится к способу определения криолитового отношения (КО) мольного отношения (NaF+KF)/AlF3) с добавками фторидов кальция магния и калия. Способ включает построение градуировочных характеристик по Na, F, Са, Mg с использованием отраслевых стандартных образцов (ОСО) состава электролита электролизеров производства алюминия, прошедших метрологическую аттестацию, а по K - с использованием синтетических образцов электролита, с установленной по процедуре приготовления погрешностью значения содержания калия в виде регрессионных зависимостей, при этом градуировочные характеристики для фтора, натрия, кальция, и магния строят в виде регрессионной зависимости: , j≠k≠I , где i - определяемый элемент, j - элемент, участвующий в поглощении (наложении) определяемого элемента, k – элемент, участвующий в возбуждении определяемого элемента, bi, ci - коэффициенты уравнения регрессии для i-го элемента, определяемые методом наименьших квадратов, с/имп., мас. % соответственно, Ii - измеренная интенсивность флуоресцентного излучения i-го элемента, имп./с, Ci - концентрация i-го калия, мас. %, Cj - концентрация j-го элемента матрицы, мас. %, pj - коэффициент коррекции перекрывания интенсивности, pj=0÷1; (1+M)i - коэффициент влияния матрицы, величину которого определяют по формуле: , где i - определяемый элемент, αj - коэффициент поглощения, величина которого рассчитывается по методу наименьших квадратов, (% масс.)-1; βk - коэффициент возбуждения, величина которого рассчитывается по методу наименьших квадратов; Ck - концентрация k-го элемента матрицы, масс. %; N - количество элементов, а градуировочную характеристику для калия строят в виде регрессионной зависимости: С=aI2+bI+с, где: а, b, с - коэффициенты уравнения регрессии для калия, определяемые методом наименьших квадратов, (с/имп.)2, с/имп., масс. % соответственно; I - измеренная интенсивность флуоресцентного излучения аналитической линии калия, имп/с; С - концентрация калия, масс. %. Градуировочную характеристику для определения Na строят с применением α и β коррекции по Al, а градуировочную характеристику для определения F строят с учетом наложения Na и применением β коррекции по Al. Обеспечивается достижение точности определения КО в электролите с добавкой К. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Способ пуска алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом // 2616752

Изобретение относится к способу пуска алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом после капитального ремонта. Способ включает обжиг подины, заливку расплавленного электролита, электрическое подключение электролизера, снижение напряжения на электролизере до рабочего в пусковой период, загрузку содержащего соду сырья, фтористых солей и заливку жидкого алюминия. Снижение напряжения на электролизере до рабочего осуществляют одновременно при снижении уровня электролита и повышении уровня алюминия в электролизере, при этом общий уровень алюминия и электролита в электролизере поддерживают от 91 до 99% глубины шахты. Обеспечивается сокращение длительности и расхода электроэнергии пускового периода электролизера. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Способ получения сплава на основе алюминия и устройство для осуществления способа // 2621207

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано для получения сплава алюминий-скандий в условиях промышленного производства. Способ получения сплава на основе алюминия, содержащего 1-3 мас.% скандия, включает приготовление и расплавление смеси, содержащей фториды натрия, калия и алюминия, непрерывную подачу в расплав при температуре 800 – 950 0С оксида скандия в количестве, обеспечивающем поддержание оксида скандия в расплаве на уровне 1-8%, одновременное алюмотермическое восстановление скандия из его оксида и электролитическое разложение образующегося оксида алюминия, периодическую выгрузку полученного сплава с заданным составом и заливку расплавленного алюминия после выгрузки сплава в количестве, равном по массе выгруженному сплаву. Устройство для получения сплава содержит стальной кожух, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом, с подиной и крышкой, анод, катод, графитовый тигель, размещенный на подовом графитовом блоке, который с установленным в него блюмсом является токоподводом к катоду, причем между внутренней футеровкой кожуха и внешней стороной тигля размещены нагревательные элементы, а в крышке установлен дозатор для непрерывной подачи оксида скандия и выполнено отверстие для периодической загрузки алюминия и периодической выгрузки полученного сплава. Изобретение позволяет получать сплав алюминий-скандий с заданным составом, обеспечивает высокую чистоту конечного продукта и высокий уровень извлечения скандия. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 пр.

Способ получения фторида кальция из фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства // 2627431

Изобретение может быть использовано в химической технологии. Способ получения фторида кальция из фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства включает обработку фторсодержащих растворов гидроокисью кальция с последующим разделением раствора и пульпы и выделением фторида кальция, который промывают водой. В качестве фторсодержащего раствора используют раствор, полученный путем выщелачивания твердых мелкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия - шламов газоочистки, пыли электрофильтров и отработанной угольной футеровки. Фторуглеродсодержащие отходы подают на обработку в соотношении Т:Ж=:(10-11) по отношению к 2-2,5% раствору гидроксида натрия. Обработку ведут при температуре выщелачиваемого раствора 65-85°С. Изобретение позволяет получить фторид кальция из твердых мелкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия с содержанием фтора в твердой фазе от 12 до 25%. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.