Состав для пропитки графитовых изделий

Состав для пропитки графитовых изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iiii 948978 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 08.08.80 (2l) 2968499/29 дЭ с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 0 у.08 82 Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 10.08.82 (5I)M. Кл.

С 04 В 41/04.

С 04 В 35/54 (Ьвударстюай кеввтет

СССР вв девам изобретений н ютхрмтнй (53) УДК 666;655 (088.8) В. К. Фризоргер, B. И. Савинов, Г. Д. Козьмин, В. И. Шпаков, А. С. Деркач, В. С. Живых, Е. и П. В. Поляков (72) Авторы изобретения (73.) Заявитель (54) СССТАВ ДЛЯ ПРОПИТКИ ГРАФИТОВЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химии и может быть использовано для защиты от окисления углеродистых изделий, применяемых в металлургии в качестве электродов или футеровочных материалов, на5 пример анодов или бортовых блоков алюминиевых электролизеров.

Для зашиты углеродистых изделий от окисления широко используют пропитывающие составы. о

Известен пропитывающий состав в виде расплавов фтористых солей или смесей, содержащих компоненты электролита алюминиевых электролиэеров со связующим, например высокотемпературным пеком Pl)

Указанный состав имеет ограниченное применение из- за того, что пропитку необходимо вести в течение длительного времени при высоких температурах и в условиях выделения вредных веществ. 2в

Кроме того, стойкость изделий против окисления низка. Это объясняется малой механической прочностью пленки, которая покрывает углеродистые изделия после пропитки, а также плохими пропитываю щими свойствами состава.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для пропитки графитовых изделий (2 ), содержащий окисд металла 1 или Н группы или его соль, борную кислоту, фосфорную кислоту и воду, а при следующем соотношении компонентов,мас. %:

Окснд металла (или

Н группы или его соли . (СаСО М О йа СО

Мс» М02) О, 1 -6,0

Борная кислота 2,0- 16,9

Фосфорная кислота 10,0- 26,0

Вода Ос тальное

Однако стойкость к окислению пропитанных таким составом углеродистых иэделий все же недостаточна., Бель изобретения - повышение стойкости иэделий к окислению в условиях высоких температур.

Поставленная пель достигается тем, что состав для пропитки графитовых изделий, включающий оксид металла t или

3 94897

g группы или его соль, борную кислоту, фосфорную кислоту и воду, дополнительно содержит ацетон или хинолин при следующем соотношении компонентов, мас.%: ксид металла I H 5

1! группы или его соль О, 1-6,0

Еорная кислота 2,0- 16,9

Ф осфорная кислота 10- 26

Ацетон или хинолин 6-15

Вода Остальное, > 0

1

Введение в пропитывающий состав жщ кого углеводорода, растворимого в воде, например хинолина или ацетона, являющихся поверхностно-активными веществами, . улучшает пропитываемость углеродистого изделия, в результате чего стойкость к окислению последнего значительно увеличивается.

Повышение стойкости графитовых изделий к окислению с введением жидких угле- о водородов объясняется тем, что растворенный ацетон или хинолин уменьшает межфазное натяжение на границе раздела жидкость - графитовый материал. При этом увеличивается глубина пропитки и повышаются силы адгезии стекловидной пленки, образующейся при термической обработке, к защищаемой поверхности.

Пример. Для получения состава для пропитки готовят смеси, содержащие каждая, мас. : соль или оксид металла или П группы О, 1 и 6,0; борная кислота 2,0 и 16,9; фосфорная кислота 10,0 и 26,0 и отличающиеся друг от друга содержанием жидкого углеводорода, равным

35 в каждой смеси последовательно 6, 9, 15 мас., а также содержанием воды ко- торое является дополнительным до 100% в каждой смеси.

Сначала фосфорную кислоту растворяют

49 в воде, затем добавляют соль или оксид металла ) или И группы и борную кислоту, после чего растворяют ацетон или хинолин.

Например, в 100 г воды растворяют 18 г

Н РО4, затем 11,1 r Н ВО и 3,87.r

45 д при температуре раствора 45пС, пос ле чего добавляют 12,2г хинолина.

8 ф

Последовательность подготовки извесь ного состава аналогична..Для пропитки берут образцы в виде цилиндров, вырезанных из обоженных анодных блоков марки 0 (АБО) диаметром 36 мм и длиной 40 мм.

Пропитку указанных образцов ведут при одинаковых условиях - погружением их в

/ соответствующий состав на 20 мин, после чего образцы сушат при 150 С в течение 30 мин.

После сушки образцы испытывают на стойкость к окислению.

Для выяснения свойств этих растворов ими проводят при одинаковом режиме (выдержка в растворе 20 мин с последующей сушкой при 150оС в течение 30 мин) пропитку углеродистых образцов, вырезанных из обоженного анода алюминиевого алек тролизера.

Стойкость их к окислению определяют. по убыли веса образцов при нагреве их до определенных температур и выдержке при этих температурах (450 С - 30 ч;

800 С - 6ч}.

Для получения сравнительных данных готовят смеси без жидкого углеводородасмеси известного состава.

В табл. 1 и 2 приведены результаты использования растворов известного и предлагаемого составов при минимальном и максимальном содержании компонентов в зависимости от содержания в них ацетона или хинолина.

Как видно из табл. 1 и 2, убыль веса опытных образцов значительно меньше, чем у образцов, пропитанных известным составом, причем лучшие результаты получены при содержании 6 — 15 углеводорода.

Таким образом, пропитываемость углеродистых изделий при использовании пред лагаемого состава существенно улучшается.

Использование предлагаемого пропитываемого состава, нанример, для защиты обожженных анодов алюминиевого электролизера от окисления обеспечивает cymecTвенное снижение расхода анодов при получении алюминия.

11

) Ь

1 l о о о

I !

O O (Ч cV о с? в о сО

948978! ( м ! ! и

K о

Д й

ОО

O CC? CCl Z © ? о а «

@zan

OeO tr? (О л cq т-«EQ

-«о в о

Ocu «- » 6 ухл ХХ о о в с?-««?,() (Ct (C? (Ч . т-« CV

1 о и, ? О

0С? и 0 н 4Х о

- 0О ??»" CD

ОсчС? ж ю тю М о О<3 Д

0 0 G o

ЯхХ g

O CD O

tQ

" CCt (О (OCC nrl ж

Т «д

v c о .д <4 с«Х

uzi> îî

Ocu O+ CC? -« с

Яоо Б ,са« О Д 3,сь <съ «М

$xs Х 1о

O O к о Ф Ж

7 948978

Формула изобретения

0,1-6,0

2-16,9

10-26

6- 15

Остальное

Состав для пропитки графитовых изделий, включающий оксид металла 1 или И грунпы или его соль, борную кислоту, фосфорную кислоту и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стойкости изделий к окислению в условиях высоких температур, он дополнительно содержит ацетон или хи- < p нолин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид ме.талла l или

1 группы или его соль

Борная кислота

Фосфорная кислота

Ацетон или хинолин

Вода

Источники инфорамции, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 3236735, кл. 204 67, опублик. 1961.

2. Патент.ФРГ ¹ 204222 5, an. С 04 В 35/52, опублик. 1974.

Составитель С. Шахиджанова

Редактор Л. Алексеенко Техред Т,Фанта Корректор Л. Бокшан

Заказ 56 93/5 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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