Способ изготовления анодов

 

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕ

Союз Советских

Соввиалистическия

Республв1к

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ (61) Дополнительное к авт. свид-в (22) Заявлено 020975 (21) 2174317 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (43) Опубликовано 051277. бтоллет (45) Дата опубликования описанн

3/12

Геврарвтввввый ввыетет

Сееета ввввввтрвв еббр ее деевы еаебрвтееве в атврытее.035.2 (088 . 8 (72) Авторы изобретения

В.A.Ðûæoâ, М.М.Ветюков, Б.И.Аюшин, В.И.Чалых и Н.П.Махалова

1 3 Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского (71) аявитель и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (5 4 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНОДОВ и масса, поступающая после смесителя в аноды алюминиевых электролиэеров, обладает высокой пористостью, что эна чительно ухудшает качество самообжигающегося анода, т .е. снижает его эксплуатационные свойства.

Известен способ изготовления анодов, включающий смешение сухой шихты с расплавленным связующим в смесителях и последующий обжиг сырой анодной массы. Анодная масса, полученная этим способом,не устраняет указанные недостатки (11).

Из основ ультразвуковой технологии известно положительное влияние ультразвуковой обработки на перемешиваемую . среду. При этом достигается снижение качества получаемых изделий, (2),,Изобретение относится к области изготовления электродов (или анодной массы) при электролитическом производстве алюминия из расплавленных сред. 5

Электродная (анодная) масса представляет собой сложную гетерогенную систему, изготовляемую путем смешения в специальных смесителях коксанаполнителя (сухой шихты) и связующе- 10 го, нагретых до определенной температуры, с пбследующим обжигом. полученная таким образом масса обладает высокой пористостью вследствие частично" го незаполнения пор кокса-наполните- 15 ля макромолекулами расплавленного связующего, что указывает на недостаточные смачивающие и диффузионные свойства применяемых видов связующего.

Этот недостаток устраняется путем 20 изменения физических свойств (вязкости) связующего, повышением температуры смешения, увеличением длительности контакта компонентов в смесителе или введением в связующее мелко измельчен- 28 ного непрокаленного или слабо прокаленного углеродистого вещества крупностью не более 1 мм, перед смешиванием или во время смешивания. Но, эти меры оказываются недостаточнд эффективными, З0

Предлагаемыи способ, включающии известные приемы смешения сухой шихты с расплавленным связующим и последующего обжига сырой анодной массы, отличается тем, что анодную массу перед обжигом в течение 0,2-0,3 мин обрабатывают ультразвуковыми колебаниями частбтой 18-22 кгц и интенсивнОстью излучения от 3 до 10 вт/смВВ.

583207

Чри этом достигается повышение эксплуатационных свойств электродов: ме ханической прочности, электропроводности, химической стойкости, снижения расхода электродов при электролизе.

Il р и м е р. Изготовление элекродов с применением ультразвуковой обработки перед обжигом производили иэ анодной массы состава:

Сухая шихта

6+4 мм — 118 — 4+2 мм — 20

2+0,08 мм — 31% — 0,08 мм — 38%

Расплавленное связующее — 28,3%

В таблице и на чертеже представлены данные по изготовленио электродов с применением ультразвуковой обработки.

583207

СЭ

РЪ

lA

РЪ л с

C) N

С Ъ л с

С>

1

1

1

1 о с

СЧ

° Ф

С \ cI с л

Г lO с

СЧ

Гс

1О с

РЪ

ГЧ с

ГЧ

СО.»

О л

»

С) х

C) с х

ГГЪ

ГсЪ с

СЧ

СО с

1

1

1 !

1

1

1

lA с

Г Ъ

С>

СЧ с

С) 4 (Э

РЪ ч

lA 1О

РЪ РЪ

Г л с

СГ СГ

Л Г с с

ГГЪ тР

СО CO О Г с

РЪ lA о л ч х

СЧ л с л „„СЧ

С> с

СЪ

РЪ

РЪ л с

Г

Ю с

С Ъ

С> х

СО с.л с3 CO с

О ОЪ

ГсЪ СЧ л

СГ О о о с

СО С Ъ

РЪ с3

M РЪ л4 с Ъ с с сГ СЧ

Гс

Г ГГЪ с с . lA Ch о,» о л х х

ГЧ л о с с

ГсЪ СЧ c3 л с

СО Ch

С О

С Ъ С Ъ л с с о о о о с сФ РЪ

С Ъ Ф

РЪ ГсЪ

СЧ сФ с с л О

Г Г О Г

С Ъ ГГЪ

Ф,» СГ о л х х

СЧ

ЦО л с с л ГЧ сФ

Ch

СО

СЧ лс

СЭ

CD с

C) сФ м

I

1

1

I

1

1

1 !

1,

1

1

1

1 ! !

N О\ с с

Л СО

СЧ

РЪ ГсЪ е л с с

СЪ О о о с с о а

lA Ф

РЪ РЪ

CO с

СЧ! с

ОЪ с с

lA lA

Ф 4 -О СГ л

СЧ л ГЪ с

ГЧ

583207

Данные показывают, что .Ультразвуковая обработка приводит к снижению пористости анодной массы, расхода анода и удельного электросопротивления, а также к увеличению механической проч" ности.

Существенное воздействие на эксплуатационные свойства анодов оказывает время, обработки электродной массы ульт- развуком (оптимальное время 0,2-0,5мин}1О в то время как черезмерное увеличение частоты и интенсивности обработки массы ультразвуком оказывают малое влияние на характеристики обожженного анода (см. чертеж) .

Способ осуществляют следующим образом.

Анодную массу обрабатывают ультразвуком в смесителях или после них.

Обработка в смесителе требует реконструкции существенного оборудования, а также больших материальных и трудовых затрат. Наиболее перспективным в настоящее время следует считать второй вариант — обработку анодной массы после смесителя. Конструкция устрой-, 28 ства для обработки анодной массы акустическими колебаниями после смесителя может быть различной в зависимости от частоты обработки.

Предложенный способ позволит улучшить качество обожженных электродов (анодов) за счет снижения их пористос ти на 7,8-17,6%, что ведет к снижению удельного электросопротивления и экономии электроэнергии, снижению расход анода. Улучшение качества обожженных анодов снижает выделение вредных .газо в атмосферу, что улучшает условия тру иа алюминиевых заводах

Формула изобретения

Способ изготовления анодов, вклю" чающий смешение сухой шихты с расплав ленным связующим и последующий обжиг сырой анодной массы, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств электродов, анодную массу перед обжигом в течение

0,2-0,3 мин обрабатывают ультразвуковыми колебаниями. частотой 18-22 кгц v интенсивностью излучения от 3 до

10 вт/см

Источники информации, принятые во вниание при экспертизе:

1. М.A.Êoðoáîâ, Самообжигающиеся аноды алюминиевых электролизеров, М., Металлургия, ° 1972, с.3-21.

2. Ультразвуковая обработка под ред. Б.A.Aãðàíàòà, М., Металлургия

1974, с. 284-315.

583207

0,1И

Р, 104

Р, 120 и) 0f 02

Редактор Е.Братчикова

Заказ 4853/41 Тираж б46 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Минястров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

1 5

Р,fH ь ь ъ 0,UO ь ь. ь

1 ь ь

3а8исимость расхода анода и его удельного злентросопроти8ления р от лродопмителоности абра ботии Е анодной массы упьтраэбуиом

1,2 — уд. элентросоггротибление, f, ° 18 П74 гц Э*З410 Втоц) (2,12 1О гц

1, 2 - расход анода, (,- 1ф 10 гц (. 212 1рьгс !

Составитель Г.Титова

Техред Н.Бабурка Корректор A ° Лакида