Способ уплотнения пропитанного ортофосфорной кислотой графитированного анода в перекрытии магниевого электролизера

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП СА Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ о >767236

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. сеид-ву Р 492593 р )м. к,.з (22) Заявлено 31.07.78 (21) 2665731/22-02

С 25 С 3/04 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но деяаи изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30,0980, Бюллетень ¹ 36 (53) УДК 669..721. .372(088.8) Дата опубликования описания 021080

В. Г. Вербицкий, И. И. Колесник, В. A. Рудаков, A. B. Васильев, A. Н. Ошлапов и B. И. Петров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ПРОПИТАННОГО

ОРТОФОСФОРНОЙ КИСЛОТОН ГРАФИТИРОВАННОГО

АНОДА В ПЕРЕКРЫТИИ МАГНИЕВОГО

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

1 2

Изобретение относится к области рекрытии магниевых электролизеров с цветной металлургии, в частности к шириной электродов 1500 мм. производству магния н хлора электро- Однако при уплотнении в перекрытилизом из хлоридных расплавок и может ях магниевых электролизеров графити- быть использовано в других областях S рованных анодных блоков шириной техн.-;ки, где требуется создать гер- 2300 мм обнаружились существенные неметичное уплотнение между графитиро- достатки . из-за высокой сыпучести упванным анодом и бетоном. о лотняющего корундосодержащего матеПо основному авт. св. Р 492593 риала и возникающих в пусковой период известен способ уплотнения пропитан- 40 вследствие термических расширений неного ортофосфорной кислотой графити- плотностей между анодом, бетоном перованного анода в перекрытии магние- рекрытия и уложенным между ними асвого электролиэера, заключающийся в - бестовым шнуром, происходит локальное том, что перед сушкой .электролизера вытекание уплотняющего материала и в пространство между анодом и пере- т5 образование сквозных щелей, разгермекрытием укладывают асбестовый шнур тиэирующих рабочее пространство. В и засыпают слой корундосодержащего реэультате резко снижается концентра материала активной формы фракции ция хлора в анодных газах, повышаются

0,5-0,86 мм, а после вывода электро- выбросы хлора в атмосферу цеха, актилизера в рабочий режим оставшееся до 2О визируется процесс взаимодействия кисперекрытия пространство заполняют ко- лорода воздуха с углеродом графитирундосодержащим материалом менее ак- . рованных анодных блоков и, как следтивной формы фракции 1,5-0,5 юа (1) . ствие, сокращается срок службы анодов.

Основное преимущество известного На устранение мест разгерметизации способа заключается в улучшении усло-25 затрачивается дополнительно труд об,вий труда при замене анодов и в зна- служивающего персонала. Кроме того, :чительном сокращении гаэовыделений в аналогичные последствия вызывает обатмосферу цеха. разование прямых щелей между анодныСпособ с успехом применен при уп- ми брусьями, возникающих после пуска лотнении графитированных анодов в пе- ;электролизера иэ-за термического рас767236

4 ширения графитированных анодных бру сьев и материала ошиновки, имеющих отличные друг от друга коэффициенты линейного расширения.

Цель изобретения — предотвращение нйрушения герметичности уплотнения,по- вышение срока службы анодов,сокращение потерь хлора и улучшение санитарно-гигиенических условий труда при электролизе.

Поставленная цель достигается тем, что перед операцией уплотнения в корундосодержащий материал обеих фрак.ций добавляют структуроуплотняющий

;порошковый материал с температурой плавления не выше 480вС, предпочтительно обезвоженный карналлит, в со" ii отношении 3:1. После вывода электролизера в режим; перед проведением второй стадии уплотнения, образовавшиеся щели между анодными брусьями -в выступающей части анодного блона за- 2О полняют смесью силиконового лака и корундосодержащего материала до полного закрытия образовавшихся щелей между анодными блоками.

По предлагаемому способу перед проведением операции уплотнения анодного блока, корундосодержащий материал обеих фракций тщательно перемешивают" со структуроуплотняющим порошко" вым материалом, обладающим температурой плавления не выше 480 С в соотношении 3:1, Такое соотношение обеспечивает необходимую для заполнения щелей подвижность массы. Перед сушкой электролизера в прострайство между анодом и перекрытием укладывают асбестовый шнур. На поверхйость шну-. ра засыпают. слой смеси уплотняющего .материала.

В пусковой период между графитированным анодом и перекрытием, осо- 40 бенно в нижней части, температура смеси уйлотняющего материала достигает. 480 C.. При этом происходит плавление структуроуплотняющего матери "ала; в результате чего плотность зерен корундосодержащего и структуро уплотняющего материалов резко возрастает. Вследствие этого Повышается герметичность уплотнения и сокращает- ся- текучесть вбей массы "уплотняющего материала, что предотвращает разгерметизацию уплотнения в случае образо:вания нейлотностей между анодом, пере крытйем"и асбестовИЙ шнуром меЩу ни-" ми.

После вывода электролизера в рабо55 чий режим, образовавшиеся между бру сьями блока вйступающей части анода ° щели заполняют смесью силиконового лака и корундосодержащего материала. Затем-оставшееся до верха .перекрытия 60 пространство между анодом и перекрытием засыпают смесью уплотняющего материала. Таким образом создается

" " " плотное", герметичное уплотнение про.питанного в ортофосфорной кислоте графитированного анода в перекрытии магниевого электролизера, позволяюI шее полностью предотвратить нарушениЬ герметичности рабочего пространства, предохраняющее от проникновения кислорода воздуха в рабочее пространство электролизера и выбросов хлора в атмосферу цеха и повышающее срок службы анодов.

Способ уплотнения согласно изобретению апробирован в лабораторных и заводских условиях.

Пример 1 . В кварцевый стакан с ложным перфорированным днищем вставлялась графитовая трубка из двух полуколец. Трубка внутри и снаружи на 1/3 засыпалась смесью корундосодержащего материала активной формы фракции 0,5-0,086 мм с обезвоженным карналлитом в соотношении 3:1. Затем выступающая над уплотняющим материалом часть графитовой трубки покрывалась смесью силиконового лака

KO-075 и тонкодисперсного корунда и засыпалась, не доходя 40 мм до верхней кромки, смесью корундосодержащего матерйала менее активной формы фракции 1,5-0,5 мм с обезвоженным карналлитом в соотношении 3:1. Причем общая толщина уплотняющего слоя засыпки идентична минимальной толщине засыпки, которую позволяют производить современные перекрытия магниевого электролизера — 160 мм.

Подготовленный к опыту кварцевый стакан на 1/2 высоты помещался в шахтную печь, и производился нагрей. По достижении температуры в нижнем слое уплотняющего материала 480 С, в кварцевом стакане под ложным днищем через специальный патрубок создавалось разрежение порядка 10-20 мм водного столба. В результате более, чем полуторачасовой выдержки натекания воздуха и падения разрежения под ложным днищем не зарегистрировано.

Пример 2. В заводских условиях предлагаемый способ апробировали на опытно-промышленном электролиэере, конструкция которого полностью предотвращала проникновение воздуха в рабочее пространство другим путем, кроме как через перекрытие в местах ввода анодных блоков. Концентрация хлора в анодном хлор-газе на выходе из электролизера, аноды которого на выходе из перекрытия уплотнены по предлагаемому способу, была стабильно высокой, порядка 86-97%, что свидетельствует о высокой степени герметичности уплотнения и о том, что на электролизере не было случаев разгерметизации рабочего пространства. .Первая замена анода на электролизере (по причине возрбсыего на шунтах электролиэера напряжения) была произведена через 10,5 месяцев со дня пуска. Анодный блок извлекали иэ лектролиэера легко и быстро. Вся опе767236

Составитель В. Бадовский

Редакто A. Соловьева Òåõ åä A.Бабинец Ко екто 1О. Мака енко

Заказ 7144/25 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. жгород, ул. Проектная, 4 рация замены анодного блока длилась немногим больше 15.мин. При наружном осмотре разрушений графита выше уровня колебания электролита обнаружено не было. Общий срок службы графитированных анодных блоков на электролизере превысил на 3,7 месяцесрок службы анодов на серийных электролизерах, питаемых аналогичным сырьем.

Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ уплотнения пропитанного ортофосфорной кислотой графитированного анода в перекрытии магниевого электролизера, сохраняя преимущества, достигнутые при применении известного способа уплотнения по основному авторскому свидетельству, полностью предотвращает нарушение герметичности рабочего пространства вследствие термического расширения элементов конструкции, сокращает потери хлора, повышает срок службы анодов и улучшает санитарно-гигиенические условия труда.

Использование предлагаемого способа уплотнения позволит получить экономический эффект в сумме

150 тыс. руб. в 1 год.

Формула изобретения

1. Способ уплотнения пропитанного ортофосфорной кислотой графитированного анода в перекрытии магниевого электролизера по авт.св. СССР

Р 492593, отличающийся тем, что, с целью предотвращения нарушения герметичности уплотнения,повышения срока"Службы анодов, сокращения потерь хлора и улучшения санитарно-гигиенических условий труда, 1© перед операцией уплотнения в корундосодержащий материал добавляют структуроуплотняющий порошковый материал с температур и плавления не выше 480 С в соотношении 3:1, а после вывода

35 электролиэера в режйм, "перед вторич ной засыпкой уплотняющего материала, зазоры между брусьями выступающей над перекрытием части анода заполняют смесью силиконового лака и корундового

;щ порошка.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве струк туроуплотняющего йорошкового матери- "" ала используют обезвоженный карналлит.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 492593, кл. С 25 С 3/04, 1974.