Устройство для контроля седиментационной устойчивости анодной массы

Устройство для контроля седиментационной устойчивости анодной массы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1366557 (51) 4 С 25 С 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«м

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4108301/23-,02 (22) 21. 08. 86 (46) 15.01.88. Бюл. и 2 (71) Новокузнецкий алюминиевый завод (72) М,Я. Минцис, В.Б. Шишкин, Э.А.Янко и Н.П. Махалова (53) 669.713.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 992613, кл. С 25 С 3/06, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СЕДИМЕНТАЦИОННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ АНОДНОЙ МАССЫ (57) Изобретение относится к области производства анодной массы для алюминиевых электролизеров. Цель изобретения — повышение точности контроля.

Устройство содержит индентор, состоящий из штока 1 с диском 2 на конце диаметром 32 мм, корпус .3 с внутренним,циаметром 50 мм, нижнюю крышку 4 . с зажимным болтом 5> верхнюю крышку

6 с направляющей 7 для индентора и стопорным винтом 8, указатель 9 погружения индентора. Отношение диаметра диска индентора к внутреннему диаметру корпуса устройства составляет

0,56-0,82. При освобождении стопорного винта 8 происходит погружение индентора в образец под действием собственного веса. Индентор останавливается на границе раздела фаз. Глубину погружения индентора определяют по указателю 9 погружения. 2 ил.

1366557

Изобретение относится к производству алюминия, а точнее к производству анодной массы для анодов алюминиевых электролизеров. 5

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля седиментационной устойчивости анод- 10 ной массы имеет цилиндрический корпус, индентор, позволяющий точно определять расположение границы раздела фаз: слой, обогащенный пеком— слой, обогащенный коксом наполните- 15 лем.

На фиг. 1 показана установка индентора на поверхность раздела фаз; на фиг. 2 — предлагаемое устройство, обший вид. 20

Интервал отношения диаметра инденторов к диаметру образца 0 56-0,82 выбран из следующих соображений.

Установлено, что для нормального осаждения, диаметр емкости., в которой осуществляется осаждение (седиментация) должен быть не .менее, чем в

5-6 раз.больше эквивалентного диаметра частицы максимальной крупности.

Максимальный эквивалентный д:-;:метр 30 коксовых частиц, используемых для изготовления анодной массы, составляет 8 мм. В СССР на разных заводах алюминиевой промышленности изготавливается и применяется анодная масса различных гранулометрических составов при максимальной крупности коксового зерна.

Исходя из этого, внутренний диаметр корпуса устройства, а значит и 40 диаметр образца равен 50 мм. Увеличение диаметра образца более 50 мм нецелесообразно, так как возникает трудность в обеспечении равномерного прогрева образца по всей площади поперечного сечения, что может повлиять на седиментацию. Практикой установлено, что при седиментации анодной массы, слой обогащенный коксовыми частицами имеет не горизонтальную поверхность, а несколько углубленную (рис. 1а). Это вызвано налипанием частиц кокса на внутреннюю поверх/ ность стенок корпуса устройства при размягчении анодной массы в процессе термостатирования. В отдельных случаях вследствие налипания. на поверхности слоя, обогащенного коксовыми частицами, могут оказаться и самые крупные частицы с диаметром 8 мм. В целях обеспечения прохождения индентора между этими частицами диаметр индентора должен быть меньше разности между диаметром образца и удвоенного диаметра частиц максимальной крупности: с d — 2d ин 1 06р маркс. част инд < 50 — 2х8 dq„> с 34 мм.

С учетом наличия прослойки пека между частицами и стенкой корпуса максимальный диаметр индентора составит 33 мм. Если диаметр индентора больше 33 мм, то индентор может устанавливаться на этих частицах получим заниженную высоту слоя, обогащенного пеком. Тогда значение коэффициента седиментации также будет занижено. Таким образом, верхний предел отношения диаметра индентора к диаметру образца должен быть равен

33:50 = 0,66.

Рассуждая аналогично в случае применения в качестве зерна максимальной крупности зерна 4 мм, получим, что верхний предел отношения диаметра индентора к диаметру образца должен составить 0,82. Таким образом; в зависимости от применяемого зерна максимальной крупности (8-4 мм) верхний предел отношения диаметра индентора к диаметру образца равен 0,66-0,82. Исходя из указанного, верхний предел отношения диаметра индентора к диаметру образца устанавливается

0,82. Индентор с диаметром менее

28 мм может погрузиться на дно углубленной поверхности раздела фаз (фир. 1б). В этом случае высота слоя, обогащенного пеком, а значит и коэффициент седиментации окажется завышенным. Становится понятным, что отношение диаметра индентора к диаметру образца не должно быть менее

28:50 = 0,56. Учитывая, что высота слоя, обогащенного пеком обычно составляет 10-30 мм, а кривизна поверх- . ности раздела фаз в отдельных случаях (в зависимости от трансостава и других факторов) может доходить до

8-10 мм, ошибка определения высоты слоя, обогащенного пеком может оказаться значительной, если измерение производить без учета кривизны поверхности. Экспериментально установлено, 1366557 что если отношение диаметра индентора к диаметру образца находится в интервале 0,56-0,82 с учетом различий в грансоставах для анодных масс то

Э 5 индентор устанавливается примерно на средней линии углубленной поверхности (рис. 1в) .

Получается "искусственное приведение" углубленной поверхности к горизонтальной †получаем истинную высоту слоя, обогащенного пеком, а значит и наиболее точный коэффициент седиментации. Для обеспечения точности определения высоты слоя, обогащенно- 15

ro пеком, отношение диаметра индентора к диаметру образца должно быть в пределах 0,56-0,82. При превьппении верхнего предела данного интервала может быть получено заниженное зна- 2О чение высоты слоя обогащенного пеком, при уменьшении нижнего предела— завьппенное значение.

Кроме того, устройство имеет съемные нижнюю и верхнюю крьппки, что поэ- 25 воляет удалять испытуемую анодную массу без разрушения корпуса. Это обеспечивает многоразовость использования устройства.

ЗО

На фиг. 2 изображен общий вид предложенного устройства с диском 2 на конце, диаметром 32 мм, корпуса 3 длиной 400 мм и внутренним диаметром

50 мм. нижней крышки 4 с зажимным болтом 5 и верхней крышки 6 с направляющей для индентора 7 и стопорным винтом 8, указателя погружения индентора 9.

Навеску испытуемой анодной массы

40 в виде небольших кусочков помещают в корпус 3, который закрывают верхней крьппкой 6.При этом индентор закреплен стопорным винтом 8 в крайнем верхнем положении. Устройство помещают в на45 гревательную печь. После изотермической выдержки в печи начинают анализ расслоившейся анодной массы, для этого освобождают стопорный винт 8. В момент касания диска 1 индентора верхней поверхности образца, опреде- ляют значение по указателю погружения 9 и расчитывают общую высоту образца. Под действием собственного веса индентор проходит слой, обогащенный пеком 10 и останавливается на более плотном слое, обогащенном коксомнаполнителем 11, а фактически íà границе раздела этих фаз. По указателю погружения 9 определяют толщину слоя, обогащенного пеком. Показатель седиментационной устойчивости рассчитываГ ют как отношение толщины слоя, обогащенного пеком к общей высоте образца.

После проведенного анализа, устройство извлекают из печи. Ослабив зажимной болт 5 снимают нижнюю крышку 4 и удаляют образец жидкой анодной массы. Испытания показали, что устройство позволяет повысить точность определения расположения границы раздела фаз при седиментации анодной массы, что увеличило точность расчета показателя седиментационной устойчивости.

Устройство обеспечивает сокращение трудозатрат на проведение анализа. Повьппение точности определения показателя седиментационной устойчивости дает возможность вносить более точные коррективы в технологию производства анодной массы, и тем самым получать анодную массу высокого качества с точки зрения ее седиментационной устойчивости. формула изобретения

Устройство для контроля седиментационной устойчивости анодной массы, содержащее цилиндрический корпус, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности контроля, оно дополнительно снабжено индентором, выполненным в виде штока с диском, причем диаметр диска индентора составляет 0 56-0,82 внутреннего диаметра корпуса.

1366557

Составитель А.Арнольд

Редактор И.Сегляник Техред М.Дидык Корректор

В.Бутяга

Заказ 6780/25 Тираж 619 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4