Угольная масса для заделки катодных стержней алюминиевого электролизера

Угольная масса для заделки катодных стержней алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может использоваться при монтаже катодных устройств алюминиевых электролизеров. Цель - снижение удельного электросопротивления, сокращение расхода электроэнергии и повышение стойкости подины. Угольная масса для заделки катодных стержней алюминиевого электролизера содержит твердый углерод и связующее, состоящее из каменноугольного пека и поглотительного масла, а также содержит смолу карбамидно-формальдегидную и кислоту щавелевую при следующем соотношении компонентов, мас.%: связующее 16,0 - 17,0; смола карбамидноформальдегидная 9,07 - 13,0; кислота щавелевая 0,27 - 0,43, твердый углерод - остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 С 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759076/02 (22) 13.11.89 (46) 23.10.91. Бюл. Рв 39 (71):Братский. алюминиевый завод (72) А,П.Панин, Б.С,Громов, Ю.А.Зверев и

А. Н, Маленьких (53) 669.713 (088,8) (56) Минцис M.ß., Кравцов И.М., Дюжаков

С.B. и др, Опыт производства и применения холодно-набивной подовой массы. — Цветные металлы, 1987, М 8, с.43 — 44. (54) УГОЛЪНАЯ МАССА ДЛЯ ЗАДЕЛКИ КАТОДНЫХ СТЕРЖНЕЙ АЛЮМИНИЕВОГО, ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Изобретение относится к цветной ме-, таллургии и может использоваться при мон-

Изобретение относится к цветной металлургии и может использоваться при монтаже катодных устройств алюминиевых электролизеров, Цель изобретения — снижение удельного электросопротивления, сокращение расхода электроэнергии и повышение стойкости подины.

Угольная масса для заделки катодных стержней алюминиевого электролизера, содержащая твердый углерод и связующее, состоящее из каменноугольного пека и поглотительного масла, дополнительно содержит карбамидно-формальдегидную смолу и щавелевую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас,$:

Связующее 16,0 — 17,0

Смола карбамидноформальдегидная 9,07 — 13,0

Кислота щавелевая 0,27 — 0,43,, Ы„, 1686038 Al таже катодных устройств алюминиевых электролизеров. Цель — снижение удельного электросопротивления, сокращение расхода электроэнергии и повышение стойкости подины. Угольная масса для заделки катодных стержней алюминиевого электролизера содержит твердый углерод и связующее, состоящее из каменноугольного пека и поглотительного масла, а также содержит смолу карбамидно-формальдегидную и кислоту щавелевую при следующем соотношении компонентов, мас. : связующее 16,0 — 17,0; смола карбамидноформальдегидная 9,07 — 13,0; кислота щавелевая 0,27 — 0,43; твердый углерод— остальное. 1 табл.

Твердый углерод Остальное

Наличие в составе угольной массы дополнительно карбамидно-формальдегидной смолы и щавелевой кислоты обеспечивает снижение удельного электросопротивления угольной массы, увеличение механического сцепления ее с катодным стержнем и блоком, а также сокращение расхода электроэнергии при получении электролитического алюминия и повышение стойкости подины за счет улучшения качества заделки стержней в блоки.

Снижение удельного электросопротивления достигается за счет повышения сцепления частиц материала в результате твердения утрамбованной пластичной массы, обеспечиваемого совместным действием карбамидно-формальдегидной смолы и щавелевой кислоты. Кроме того, твердение угольной массы обеспечивает высокое ме1686038 ханическое сцепление ее с катодным стержнем и блоком благодаря наличию в составе угольной массы карбамидно-формальдегидной смолы. За счет твердения угольной массы достигается повышение прочности промежуточного слоя, образованного из этой массы, что в сочетании с высоким механическим сцеплением обеспечивает сохранение целостности указанного контакта при транспортировке и кантовании подовых секций. Снижение удельного электросопротивления угольной массы и сохранение целостности контакта блок — стержень ведет к снижению напряжения в подине электролизера и за счет этого к сокращению расхода электроэнергии на получение электролитического алюминия, За счет сохранения прочного и плотного контакта блок — стержень повышается стойкость подины электролизера.

При уменьшении содержания щавелевой кислоты менее 0,27 мас, j и увеличении содержания карбамидно-фоомальдегидной смолы более 13,0 мас, угольная масса не твердеет, что ведет к уменьшению механического сцепления ее со стальным токоподводящим стержнем и нарушеник> целостности контакта блок — стержень при транспортировке и кантовании подовы>< секций.

При увеличении содержания щавелевой кислоты более 0,43 мас,"ь и уменьшении содержания карбамидно-формальдегидной смолы менее 9,07 мас. (угольная масса хотя и твердеет, но механическое сцепление не достигает величин, обеспечивающих сохранение целостности указанного контакта, Проверку физико-механических свойств угольной массы проводят в лаборатОрных условиях и при монтаже подовых секций, Для испытания приготовляют смеси, содвржащие компоненты в предлагаемых пределах (составы 1 — 3), за их пределами (составы 4 — 7) и в известных соотношениях (состав 8).

Из приготовленных смесей готовят образцы-кубики размерами 40х40х40 мм для определения удельного электрического сопротивления после их обжига и охлаждения. Нагрев осуществляют до 950 С со скоростью 80 С/ч.

Приготовленной смесью также заполняют пространство между угольной плитой и стальной пластиной, установленными в специальную матрицу. Размеры набойки из данной массы 40х40х100 мм. После твердения и естественной сушки в течение 10 ч производят испытание образца на механическое сцепление набойки из угольной мас10

20 сы со стальной пластиной, моделирующей стальной катодный стержень.

При монтаже подовой секции зазор между стальным стержнем и угольным блоком заполняют приготовленной угольной массой, После твердения угольной массы подовую секцию транспортируют к месту монтажа подины электролизера. Перед установкой подовые секции обследуют на предмет состояния контакта блок — стержень и измеряют в нем электросопротивление. Из подовых секций монтируют подины алюминиевых электролизеров. В процессе эксплуатации опытных электролизеров производят измерение падение напряжения в падине и обследование состояния последней, Результаты испытания приведены втаблице, Как видно из данных таблицы. величина электросопротивления ниже, а механическое сцепление выше у предлагаемой уголь9,07 — 13,0

0,27 — 0,43

Остальное ной массы, чем у известной.

Повышение механического сцепления

25 (до 3,4 — 3,9 кгс/см ) позволяет создать плотный и прочный контакт блок — стержень и сохранить его целостность после транспортировки и кантования подовых секций, на что указывает хорошее состояние данно30 го контакта и величина электросопротивления в нем (ниже в 1,2 раза), Снижение удельного электросопротивления предлагаемой угольной массы (на

17 () и сохранение целостности. контакта

35 блок — стержень после транспортировки и кантования подовых секций позволяет снизить падение напряжения в подине на 37 мВ и за счет этого сократить удельный расход электроэнергии на получение электролити40 ческого алюминия. Сохранение целостности указанного контакта ведет к повышению стойкости подины электролизера.

Формула изобретения

Угольная масса для заделки катодных

45 стержней алюминиевого электролизера, содержащая твердый углерод и связующее, состоящее из каменноугольного пека и поглотительного масла, отличающаяся тем, что, с целью снижения удельного элек50 тросопротивления, сокращения расхода электроэнергии и повышения стойкости подины, она содержит карбамидно-формальдегидную смолу и щавелевую кислоту при следующем соотношении компонентов, 55 мас,%:

Связующее 16 — 17

Карбамидно-формальдегидная смола

Щавелевая кислота

Твердый углерод

1686038

Показатели

Компоненты, мас.

Состав

Падение напряжения в подине, мВ

Твердый углерод

Кислота щавелевая

Связ ю ее

Поглотительное масло

Каменноугольный пек

370

65 140

83,5

5,6

10,9

Составитель Л.Кольцова

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор И.Шмакова

Заказ 3578 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

4

6

8 Известный

10,6

10,9

11,2

10,9

10,9

10,9

10,9

5,4

5,6

5,8

5,6

5,6

5,6

5,6

Карбамидноформальдегидная смола

9,07

11,07

13,00

11,09

11,05

7,38

14,48

0,27

0,36

0,43

0,18

0,53

0,37

0,34

74,66

72,07

69,57

72,23

71,92

75,75

69,08

Механическое сцепление кГ/см

3,5

3,9

3,4

1,5

1,8

1,9

1,4

Удельное электросопроти еление Ом ,мм /м

58

55 65

64

64

Электросоротивление контакта блокстержень, мкОм

140

Cocтояние контакта ((+) нарушен,(-) не нарушен) (-) (-) (-) (+) (+) (+) (+) 335

370