Катодная секция алюминиевого электролизера

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик оо823469

® (61) Дополнительное к авт. свмд-sy (22) Заявлено 230779 (21) 2800165/22-02,,(„з

С 25 С 3/08 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР

fIo делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2304.81. Бюллетень № 15

Дата опубликованияописания 230481 (53) УДК 889.713. .723.4(088.8) ;ь . Pl?w —. p, т>

М. К. Кулеш, А.A. Абрамов, A. A. Äìè Tðèås, В. Н Ср@ин,; -.В.Е.Милько, В.Н.Ратманов и Е.Н.Максрфов

1 Ы.„-..:::.:,;() -, -,-, Всесоюзный научно-исследовательский и проектййй-инеюихуу алюминиевой, магниевой и.электродной промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (4) КАТОДНАЯ СЕКЦИЯ АЛЮМИНИЕВОГО

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Изобретение, относится к оборудованию электролитического производства алюминия, в частности к конструкции катодного устройства алю-. миниевого электролизера.

Известна катодная секция, состоящая из углеродистого блока с продольным пазом, в котором с помощью чугунной заливки закреплен стальной токопроводящий стержень (1).

Недостаток этой. секции-при эксплуатацим электролизера катодный алюминий, заполняющий нижнюю часть шахты, проникает через межблочные 15 швы под углеродистую подину и постепенно растворяет токопроводящие стержни, что ухудшает качество получаемого алюминия-сырца. Поэтому часто приходится преждевременно 20 отключать электролизер на капитальный ремонт.

Известна катодная секция электролизера, состоящая из углеродистого блока и стального стержня, который защищен от воздействия алюминия слоем химстойкого бетона (2).

Однако в период работы электролизера в связи с большими термическими нагрузками в бетоне и на по- З0 верхности раздела его с секцией появляются трещины, по которым алюминий проникает к стержню. Поэтому длительность эксплуатации электролизера с такими секциями существенно не возрастает.

Наиболее близкой к изобретению является катодная секция, включающая углеродистый блок с продольным пазом, в котором закреплен стальной токоподводящий стержень, который для защиты от воздействия расплавленного алюминия покрывают специальной защитной массой, состоящей из жидкого связующего и электропроводного наполнителя. В качестве наполнителя используют например, графит, кокс, алюминиевый порошок, кремний и карбид кремния, а в качестве связующего — глины, крахмалы, декстриты, природные и синтетические смолы, силикаты щелочных металлов, этилсиликаты, коллоидную окись кремния и фосфаты алюминия (3 ).

Недостатком известной секции asляется то, что компоненты, входящие в состав связующего, улетучиваются или расплавляются под действием высоких температур, в результате этого, в слое защитной массы обра823469

° °

ВНИИПИ Заказ 2011/35

ТиРаж 704 Подписное зуются поры и трещины, по которым расплав проникает к стержню и растворяет его.

Цельоизобретения - увеличение длительности эксплуатации электролизеров и сокращение объемов их капитального ремонта. 5

Поставленная цель достигается тем, что защитный слой выполнен из кремнезема и нанесен на нижнюю ,грань секции.

Кроме того, кремнезем содержит 10 связующее, например, водный раствор силиката натрия, или он дополнительно покрыт слоем подовой массы, цемента или алюминия.

После пуска электролизера и во время его работы алюминий проникает под катодные секции и взаимодействует с кремнеземом, образуя соединения типа ЗА} 0 2S i 0 ; которые перекрывают цоры и препятствуют продвижению расплава к стержню.

С целью упрощения операции по нанесению защитного слоя и исключения возможности образования в нем полостей во время монтажа катодного уст-1 ройства, а кремнезем добавляют связующее, или его дополнительно покрывают слоем подовой массы, цемента или алюминия, Нанесение покрытия только на нижнюю грань секции обеспечивает достаточно надежную защиту стального стержня от контакта с расплавом,.

Таким образом, отличие предлагаемой катодной секции заключается а том, что применяется материал, химически активной по отношению к расплавленному алюминию, На фиг. 1 показана катодная секция, поперечный разрез; на фиг. 2 — 40 то же, продольный разрез.

Секция состоит из угольного блока 1, стального стержня 2, чугунной заливки 3 и защитного слоя 4 из кремнезема.

На типовых электролизерах с верхним токоподводом, работающих на силе тока 156-157 кА, выполнение защитного слоя из кремнезема позВоляет увеличить длительность. эксплуатации электролизеров на полгода и .тем самым значительно сократить объемы из капитального ремонта. Увеличение . срока службы на полгода позволит: снизить расходы на 1 т алюминия.

Формула изобретения

1. Катодная секция алюминиевого .электролизера, включающая углеродистый блок с продольным пазом, в котором закреплен стальной токоподводящий стержень, и защитного слоя из материала, предохраняющего стержень от воздействия расплавленного алюминия, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения срока службы электролизера,защитный слой выполнен из кремнезема и нанесен на нижнюю грань катодной секции.

2. Секция rio и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, к кремнезему защитного слоя добавлено связующее, предпочтительно водный раствор силиката натрия.

3. Секция по и. 1, о т л Н ч аю щ.а я с я тем, что защитный слой дополнительно покрыт слоем углеродистой массы, цемента или алюминия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник металлурга по цвет ным металлам. Производство алюминия.

M., "Металлургия", 1971, с. 238-247.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 248239, кл. С 25 С 3/08, 1965.

3. Патент Великобритании М 1317437 кл. B 2. Е, опублик. 1973.

Филиал ППП ПатЕнт", г.Ужгород, ул.Проектная,4