Электродная масса для анодов

Электродная масса для анодов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

;> 7

О Il И С А Н И Е (1,707996

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическик

Республик (6I ) fa,0ï0ëíèòåëüíîå к авт. саид-ву (22)Заявлено 10.12.76 (2I)2428817/22 02 (51)М. Кд. с присоединением заявки МС 25 В 11/12

С 25 С 3/36

3Ъеударствеиый кемитвт

СССР ае делам изобретений к еткрытий (23) ПриоритетОпубликовано 05.01.80. Бюллетень .% 1

Дата опубликования описания 07.01.80 (5З) УДК621.3. .035. 2:669.7. .018 (088.8 ) Н. Г. Илющенко, Н. И. Шуров, А. И. Анфиногенов, Т. Л. Митрофанова, В. Н. Сенин, .В. П. Ивченков, П, A. Аладжелов, В. И. Напалков, Ю. И. Двинии, П. А. Койнов и В. П. Устич (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОДНАЯ МАССА ДЛЯ АНОДОВ

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано при получении сплавов алюминия, содержащих бор, электролизом расплавленных солей.

В настоящее время имеется потребность в бескислородных сплавах (лигатурах) алюминия, содержащих 1-1, 5 вес.% бора, необходимого для получения высококачественных литейных сплавов на основе алюминия.

Борсодержешие сплавы алюминия получают путем алюмотермического восстановления бора из фторборатов или из борно го ангидрида. Однако отмечается высокая, стоимость исходных соединений, наличие кислорода в сплаве и неоднородность по химическому составу и структуре, низкая прои зводительност ь.

Известна электродная масса для анодов, включающая углеродное связующее, борсодержашие соединения и углеродный наполнитель. В качестве борсодержаших соединений использу|от борную кислоту или борат натрия в количестве до 1 весЛ (1).

Недостаток известной электродной массы состоит в том, что кислородные соединения боре восстанавливаются алюминием в объеме электролита, т.е. лигатура получается не электролизом, что снижает ее качество и ведет к потере бора. Кроме того, кислородные соединения бора неэлектропроводны. Это усложняет технологию производства лигатур.

14елью изобретения является получение лигатур на основе алюминия электролизом, снижение стоимости лигатур, упрощение

l технологии производства и повышение их кечества

Поставленная цель достигается тем, что в качестве борсодержеших соединений: испол ьэуют бескислородные борсодержащие соединения с температурой плавления выше температуры электролизе при следующем соотношении компонентов, вес.%.

3 7079

Углеродное связующее 1 5-30

Бескислородные борсодержащие соединения 1, 5-25

Углеродный наполнитель Остальное

R качестве бескислородных борсодержащих соединений могут быть использованы карбиды бора или бориды титана.

При использовании данной электродной массы легирование алюминия происходит путем анодного растворения бора в элек- 10 тролите с последующим восстановлением ионов бора и титана (совместно с ионе ми алюминия) на жидком алюминиевом ке тоде, который в результате этого постепенно превращается в сплав. Таким обре- 1 зом, легирование алюминия происходит электрохимическим путем непосредственно в электролизере.

При этом можно получить сплавы, не содержащие примеси кислорода и имеющие однородный состав, поскольку исходное борное сырье не содержит кислороде и сплав формируется путем совместного катодного восстановления ионов. Это обеспечивает полное и равномерное распределение атомов бора и титана в алюминии.

Кроме того, карбиды бора и бориды титана по своим физическим и химическим свойствам близки к материелу анодауглерода (и графиту), поэтому образуют сцекаемые смеси с ним почти во всех отношениях. Карбиды боре, в частности

В С, выпускаются в больших количествах нашей промышленностью.

Для опытов по получению сплавов при- З готовлены три анода. В анодную массу, состоящую из дробленого кокса и каменно угольного пека, дополнительно вводят карбиды бора (и борид титана) в виде порошка, равномерно размешав его в объеме анодной массы: в анод М 1-В, С в .количестве 1,5 вес.% (в пересчете на обожженный анод);в анод М, 2 — смесь В„ С +

+ В„С2 (1:1) в количестве 25 вес.%; в анод _#_> 3 — Т1 В <в количестве 10вес, .,4

Обжиг анодов ведут 50 ч, постепенно о поднимая температуру от 150 до 1000С.

Обжиг можно также вести по стандартной промышленной технологии, принятой на алюминиевых заводах. Проводят электро50 лиэ криолитглиноземного расплава с ис пользованием приготовленных и обоженных анодов и получают на катоде сплавы алюминия, 55 р и м е р 1еAHDEl N9 1 (1- ° 5 вес,%В С)ф температура 960 -10 С, состав расплава

7 вес.%, криолитовое отношение 2,8;меж96 электродное расстояние 4 см; плотность тока: енодная 0,8, а катодная 1,2 Л/см .

Проведен электролиз - 7,5 ампер-часов с задачей получить сплав алюминия с содержанием бора 0,5 вес.%.

Химический анализ полученного сплава показал содержание бора 0,62 вес.%.

Пример 2.,Анод М 2 (25вес.%

В, С + В„. С /1;1). Остальные условия те же, что в примере 1 °

Проведен электролиз 30 ампер-часов с задачей получить сплав с содержанием бора 2,0 вес.%.

Химический анализ полученного сплава показал содержание бора 1,8 вес.%.

Пример 3. Анод N.,З (10 вес.%

Т1 В ). Остальные условия те же, что в примерах 1 и 2.

Проведен электролиз 60 ампер- асов с задачей получить сплав, содержащий

2,0 вес.% титана и 1 вес.% бора.

Х имический анализ полученного сплава показал содержание титана 1,74 вес.%, бора 0,77 вес.%.

Коэффициент использовения борсодержащего сырья во всех трех опытах 80«90%.

Использование данной электродной массы позволяет получать лигатуры на осно ве алюминия с содержанием бора 1-1,5 вес.% дешевым, простым и высокспроиэводитель ным способом. При этом в качестве легируюших элементов использу:отся бескислородные, богатые бором и дешевые соединения (например, цена карбида бора В,1С

5 руб. 30 коп. за 1 кг, содержание бора в нем 77%). Для производства двойных и более сложных лигатур алюминия можно испольэовать промышленные электролизеры и оборудование алюминиевых заводов без их перестройки, так как процесс легко вписывается в технологические схемы основного электролитического производства алюминия. Общая электропроводность анода, содержащего карбиды бора, а также бориды титана вплоть до 25 вес.%, практически не снижается, тек как удельное электросопротивление карбида бора и чистого угольного аноде одного порядка (10 ом-см), а удельное электросопро тивление боридов еще меньше. Добавка карбида бора и боридов титане уменьшает обгораемость угольного анода (непроизводительный расход анода), так как они намного более стойки к окислению при высоких температурах, чем уголь. .Формула изобретен ия

1. Электродная месса для анодов, включающая углеродное связующее, борсодер3. Электродная масса по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве бескислородных борсодержащих соединений используют бориды титана.

1. Авторское свидетельство СССР

Л1 293869, кл. С 22 д 3/02, 1969.

1, 5-25

Остальное

5 707996 6 жение соединения и углеродный наполни- 2 Электродная масса по и. 1, о ттель, отличающаяся тем,что, личающаяся тем,чтовкачестс целью получения лигатур на основе алю- ве бескнслородных борсодержащих соеди миния электролизом, снижения стоимости нений используют карбиды бора. лигатуры, упрощения технологии производ

5 ства и повышения их качества, в качест.ве борсодержащих соединений используют бескислородные борсодержащие соединения с температурой плавления выше температуры электролиза при следующем соотношении компонентов, вес.%" Источники информации, Углеродное связующее 15-30, принятые во внимание при экспертизе

Бескислородные борсодержмцие соединения

Углеродный наполнитель

Составитель В. Бадовский

Редактор С. филиппова ТехредО.Андрейко Корректор И. Михеева

Заказ 8443/25 Тираж 698, Подписное

ШП1ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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