Способ контроля седиментационной устойчивости анодной массы

Способ контроля седиментационной устойчивости анодной массы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюэ Соеетскид

-СоциапиСтичесиих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву I (22) Заявлено 10 ° 08. 81 (21) 3325592/22-02 (5ф)М.Ктт з

С 25 С 3/06 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (331 УДК 669 ° 713. .723.4(088.8) Опубликовано 300183. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 30.01.83 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СЕДИИЕНТАЦИОННОЙ

УСТОЙЧИВОСТИ АНОДНОЙ МАССЕ3

Изобретение относится к производству алюминия, в частности к произ- водству анодной массы для анодов алюминиевых электролизеров.

В современном производстве анодяой массы для оценки качества выпускаемой продукции применяются, главным образом, различные методы конт- . роля пластических свойтсв массы, направленные на обеспечение необходи мой текучести в жидкэй фазе анода,,однако они не дают полного представ ления о поведении массы в аноде.

Практикой установлено, что вслед ствие различной плотности составляющих компонентов аиодная масса при температуре жидкой фазы 190-200оC легко расслаивается, в результате чего нижние слои жидкой фазы обогащаются крупными зернами кокса и содержат значительно меньшее количест во связующего, чем верхние. Этот процесс протекает вплоть до момента начала коксования. Результаты опре.деления пластических свойств дают косвенное представление о тенденции анодной массы к расслоению, но не о его значении.

Известен способ определения показателя термостабильности анодной массы для злектролизеров с самообжигающимися анодами с верхним и боковым токоподводом. Этот показатель определяется как отнощение первоначального удлинения обраэца анодной массы к величине удлинения этой же массы после ее термообработки при

225 С для злектролиэеров с верхними

10 и при 170 С с боковым токоподводом в течение 24-72 ч. (1 J.

Однако данный способ весьма длителек и не позволяет оперативно контролировать термическую устойчивость массы. Кроме того, показатель прогнозирует и оценивает, в основном, изменение жидкотекучих свойств массы путем пропитки кокса — наполнителя . связующим в процессе термостатирования, а не седиментационную устойчивость

Известен также способ определения непосредсгвенно степени седиментационной устойчивости анодиой массы, заключающийся в определении грансостава кокса - наполннтеля по высоте образца, моделирующего жидкую фазу анода, пооле термостатирования его в течение 150 ч. при 150+20 С (вер»няя часть образца) и 300+10 С (нижняя часть). Степень седиментационной

992613

ВНИИПИ Заказ 379/33 ТиРаж 641 : Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 устойчивости оценивается по изменению грансостава коксовой составляющей (2), Указанный способ достаточно полно и точно отражает термостабильность анодной массы, однако большая общая длительность (около 8 сут) и трудоем-. > кость анализа, множество операций, а также отсутствие показателя, позволяющего количественно оценить качество анодной массы (ее термостабильность), позволяют использовать т0 его только в научно-ксследовательской работе для прогнозирования свойств анодной массы.

Цель изобретения - упрощение про-, цесса определения показателя седимента 5 ционной устойчивости анодной массы.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу контроля седи- ментационной устойчивости анодиой

" массй, включающему термостаткрова- 20 ние образца, показатель седимента..- . циокной устойчивости определяют как отношение толщины поверхностного слоя. обогащенного пеком, к общей высоте образца, подвергаемого иэотермнческой выдержке при 260-290 С.

Пример. Испытуемую анодную массу иэ смесителя раскатывают в горячем виде до толщины 20 мм и делят на куски размером 30х30х20 мм. После охлаждения навеску масси (600 г) в виде кусочков помещают в кожух диаметром 50 мм и высотой 400 мм, который устанавливают в печь с силитовыми нагревателямк с глубиной шахты (стакана) 350-400 мм. Кожух погружают в печь на глубину 270 мм, а сво" бодное пространство заполняют криптолом. После выхода печи на режим анодную массу выдерживают 6 ч при

275Т15ОС и затем кожух с массой из- 40 влекают из печи. Охлажденный образец ,по центру разрезают на глубину до

80 мм. Одну иэ надпиленных частей образца откалывают и отшлифовывают до появления границы раздела фаз. 45

В пяти точках по сечению определяют толщину слоя, обогащенного пеком (h).

Аналогичным способом определяют общую высоту образца (Н) и рассчитывают по полученным результатам показатель 50 (коэффициент) седиментации Кс

K = g х 1003 в пяти точках толщина слоя соответ.ствовала: 18,0; 17;5g 17,0g 18,5;

10,0 мм (средняя 17,8 мм), а общая высота 180; 184; 178; 175; 180 мм (средняя 179,4 мм)

17 88 . Кс =;.Х вЂ” х 100 = 9Ъ.

С вЂ” +,4

Этот показатель позволяет оценить качество анодной массы с точки зрения ее поведения (появление отстоев пека) в аноде.

На проведение анализа со всеми подготовительными операциями затрачено 24 ч, что дало возможность внести коррективы в состав анодной массы до появления отстоев непосредственно в жидкой фазе проьаютленного анода.

Замена режима термостатирования изотермической выдержкой всего образца при более высокой температуре (260-290ОC) позволяет уменьшить продолжительность выдержки образца до

6 ч, что, в свою очередь, сокращает энерго- и трудозатраты на проведение анализа. Наряду с этим, исключаются экстрагирование не менее.чем двух проб анодной массы и пека, а также рассев коксового остатка. Повышение температуры свыше 290 С связано с существенным изменением физико-химических свойств связующего и повышенным газовыделением, что препятствует оседанию частиц кокса при термостатировании, а также определению границы раздела фаэ при застывакии образца.

При снижении.температуры ниже

260 С одинаковые значения Кс достигаются лишь при увеличении времени термостатирования.

Сокращение времени испытаний дает возможность вносить коррективы в технологию производства анодной массы до появления отстоев пека в жидкой фазе проьышленного анода к, тем сат ым, получить анодную массу нужных свойств.

Формула изобретения

Способ контроля седиментационной устойчивости анодной массы, включающий термостатирование образца, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса определения показателя седиментациоиной устойчивости анодной массы, его определяют как отношение толщины поверхностного слоя, обогащенного пеком, к общей высоте образца, подвергаемого иэотермической выдержке при 260-290ОС

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Холлингсхед Е. А, и Реди П.

Иетоды испытания-анодкого сырья, анодной массы и предварительно обожженных анодов. Доклад фирмы "Алкак" на I Канадско-Советском симпозиуме.

Арвайда,1974.

2. Янко Э. А. и др. Исследование .термостатической устойчивости анодной массы для алюминиевых электролизеров, - "Цветные металлы", 1973, Р 10, с. 27-30.