NO149500B - Karbonholdig stampepasta for kaldforming. - Google Patents

Karbonholdig stampepasta for kaldforming. Download PDF

Info

Publication number
NO149500B
NO149500B NO791299A NO791299A NO149500B NO 149500 B NO149500 B NO 149500B NO 791299 A NO791299 A NO 791299A NO 791299 A NO791299 A NO 791299A NO 149500 B NO149500 B NO 149500B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
paste
carbonaceous
carbon
weight
paste according
Prior art date
Application number
NO791299A
Other languages
English (en)
Other versions
NO149500C (no
NO791299L (no
Inventor
Daniel Dumas
Serge Lacroix
Jean Vallon
Original Assignee
Savoie Electrodes Refract
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR7812447A external-priority patent/FR2423467A1/fr
Priority claimed from FR7904769A external-priority patent/FR2453839A2/fr
Application filed by Savoie Electrodes Refract filed Critical Savoie Electrodes Refract
Publication of NO791299L publication Critical patent/NO791299L/no
Publication of NO149500B publication Critical patent/NO149500B/no
Publication of NO149500C publication Critical patent/NO149500C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/528Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components
    • C04B35/532Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components containing a carbonisable binder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en ny type karbonholdig stampepasta som er egnet for kaldforming..
Generelt er det kjent at karbonholdige pastaer kan brukes for fremstilling av foringen av karbonholdige materialer i kammere eller tanker som skal brukes for å lagre forskjellige faste, flytende eller gassformede materialer, og som ofte heves til hoye eller meget hoye temperaturer, så
som faste, flytende eller gassformede legeringer eller metaller, smeltet slagg, smeltet elektrolytter, etc. De karbonholdige pastaer kan også brukes for fremstilling -av kamre av karbonholdige materialer som skal inneholde korroderende stoffer så
som syrer, baser eller salter eller andre typer av aggressive forbindelser enten de er i fast eller flytende tilstand,
ved romtemperatur eller temperaturer nær romtemperatur eller ved relativt lave temperaturer.
Selve kammerforingen eller tankforingen bestående av karbonholdige materialer kan.fremstilles ved at man påforer et lag av den karbonholdige pasta ifolge foreliggende oppfinnelse i en egnet tykkelse, eller ved hjelp av karbonholdige blokker som kittes sammen ved hjelp av den karbonholdige pasta ifolge foreliggende oppfinnelse.
En slik sammenkitting av karbonholdige blokker brukes særlig i de tilfelle hvor man onsker å fore bunnen og veggene i celler som brukes for aluminiumelektrolyse. Selve kittet eller fugematerialet må være i stand til å trenge ned til bunnen av det hulrom som oppstår mellom karbonblokkene,
og det må også fukte overflatene på blokkene ved at pastaen trenger inn i alle rom eller overflateujevnheter på blokkenes overflate, og under den etterfolgende herding må selve kittet
eller fugematerialet progressivt bli omdannet til et karbonholdig residuum som, på samme måte som en sement, gir en fast binding mellom tilstotende karbonholdige blokker. Det må også være mulig for en slik pasta å kunne anvendes på mange typer substrater, f.eks. ikke-karbonholdige ildfaste materialer eller metallvegger, og pastaen må etter herding eller brenning bli omdannet til et stabilt karbonholdig lag som fester seg til det substrat på hvilket pastaen er avsatt.
For fremstilling av slike foringer, er det kjent at man kan bruke karbonholdige pastaer bestående av en blanding av kokskorn, grafitt og /eller kalsinert antracitt, og/eller andre former for kalcinert karbon, samt et karbonholdig bindemiddel inneholdende en petroleumsforbindelse og/eller et bek fremstillet av kull eller eventuelt en tjære, med et mykningspunkt som er hoyere enn romtemperaturen. Foråt slike pastaer skal la seg presse sammen, så må de forvarmes til temperaturer over ca. 100°C. For å oppnå god fortetning av pastaen, noe som er absolutt nodvendig for å oppnå et optimalt nivå av egenskaper etter brenning, så er det nodvendig å bruke egnet redskap, så som redskap av hammertypen eller vibrerende plater, samt noyaktig arbeid. Videre må pastaen holdes på en tilstrekkelig temperatur, slik at den forblir plastisk under hele den periode hvor den plasseres i stilling eller brukes for fuging eller lignende.
Erfaring har vist åt det nevnte krav om at den karbonholdige pasta skal holdes på en temperatur 'hoyere enn romtemperatur foråt den skal være plastisk, har gitt opphav til en serie vanskeligheter.
For det forste vil den varme pastaen .avgi damper som oppstår "fra de hydrokarbonholdige bindemidler som pastaen inneholder. "Videre vil de damper som sendes ut av forskjellige typer tjære og'bek vanligvis være giftige, 6g de sikkerhetsregler som etterhvert er blitt utviklet i en rekke forskjellige land.er blitt skjerpet' i okende grad med hensyn til konsentrasjonen av slike stoffer i den atmosfære hvor arbeidet utfores. Dette betyr at man må bruke eller utvikle1 forskjellige typer bes'kyttende utstyr f or de arbeidere som skal bruke den varme pastaen, og et slikt utstyr er ofte iveien når man skal utfore den noyaktige fremstillingen av foringen.
Videre vil det under arbeidet være nodvendig å ha den foronskede mengde pasta på den foronskede temperatur i det oyeblikk dette er nodvendig, og dette gjor at man for-siktig må forvarme og blande ingrediensene for å oppnå en passende temperatur i hele den mengde pasta som skal brukes. Når så pastaen brukes, vil den raskt bli avkjolt i kontakt
med luften og de materialer den kommer i kontakt med, karbonholdige blokker, metallvegger og lignende. I mange tilfelle vil en slik lokal avkjoling hindre at pastaen trenger inn i hulrommene i veggen med hvilken den er i kontakt, og dett.e begrenser dens fortetning. Dette resulterer ofte i en ufull-stendig foring eller fuge, og dette kan senere fore til opp-sprekking og endog et brudd på selve foringen. Dette kan være meget alvorlig, f.eks. når man fuger sammen de karbonholdige blokker som ligger i bunnen av en aluminiumelektrolyse-celle. Under driften av en slik celle vil foringen være i kontakt med flytende aluminium som oppvarmes til ca. 300°C over sitt smeltepunkt, og aluminiumen vil derfor kunne trenge inn i selv den minste sprekk. For å unngå de vanskeligheter som er nevnt ovenfor, er det of t-e nodvendig ikke bare at man oppvarmer pastaen, men hele massen som skal brukes i katode-. kammeret og karbonblokkene som utgjor selve foringen. Dette er imidlertid en lang og kostbar operasjon.
Videre vil det ofte være slik at man får tilovers en del av den pasta som har vært forvarmet for det formål f.eks. for å fremstille en serie fuger mellom karbonholdige blokker, og en slik overliggende mengde av pasta vil så bli avkjolt og kan ikke brukes på nytt.
For å unngå noen av de vanskeligheter som er nevnt ovenfor, har det vært foreslått å bruke et opplosningsmiddel som gjor at beken som er tilstede i den karbonholdige pasta forblir plastisk ved romtemperatur. Således er det i US patent nr. 4 032 653 beskrevet fuging av aluminium-elektrolyseceller ved hjelp av en karbonholdig pasta hvor binde-midlet som er basert på bek er gjort plastisk ved temperaturer nær romtemperatur, ved at man tilsetter et opplosningsmiddel. Det opplosningsmiddel som ble brukt for dette formål er aromatiske hydrokarboner som koker fra 150 til 350°C, f.eks. metylnaftalener.
De eksempler som er angitt i nevnte patent
viser at en karbonholdig pasta av denne type kan effektivt brukes for fuging av karbonholdige blokker ved temperaturer av størrelsesorden på ca. 25°C. Selv ved disse relativt lave temperaturer har imidlertid disse metylnaftalener et vesentlig damptrykk, og ved å bruke karbonholdig pasta inneholdende slike forbindelser vil lett komme i konflikt med de sikkerhetsregler som gjelder. Videre er det slik at når lufttemperaturen faller vesentlig under 25°C, så vil pastaens plastisitet avta meget raskt. Når man derfor oppvarmer de fremstilte foringer, så
vil det aromatiske opplosningsmiddel avgis til atmosfæren, og man har et problem med å utventilere eller å oppsamle dampene.
Fransk patent nr. 2 255 395 beskriver en karbonholdig pasta som kan formes ved romtemperatur og som inneholder er furanderivat og en bek som er i pulverform med et hoyt mykningspunkt. Delvis opplosning av nevnte bek i furanet gir en pasta med tilstrekkelig grad av plastisitet til at den kan brukes ved romtemperatur, og etter et visst tidsrom så ' vil pastaen herdnes under påvirkning av en katalysator som er tilstede i det torre råstoffet.
På samme måte som ved bruken av metyl-
naf talin som mykningsmiddel, så vil også bruken av furan-derivater komme i konflikt med de sikkerhetsregler som gjelder. Damper av furaner er endog farlige å puste inn selv ved romtemperatur.
I tillegg vil nærværet av en katalysator i
den karbonholdige pastaen, som gjor at furanderivatene herdner ved polymerisering, gjore at pastaen må formes i et meget kort tidsrom etter blanding. Dette er årsaken til at den eneste bruk av en slik karbonholdig pasta som er beskrevet i fransk patent nr. 2 255 395» er fremstillingen av karbonholdige blokker ved pressforming av en blanding inneholdende karbonkorn som delvis er impregnert med alkaliske materialer som virker som en katalysator for polymeriseringen av furanderivatet. Det er kjent at det i praksis på grunn av de tidslengder som inngår, ikke ville være mulig å bruke en pasta av denne type for foring av et kammer eller for sammenfugning eller kitting av karbonholdige
blokker.
Den nye karbonholdige pasta ifolge foreliggende oppfinnelse gjor det mulig å unngå de forskjellige problemer man hittil har hatt i denne forbindelse.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveie-bragt en stampepasta egnet for kaldforming og vesentlig dannet av kalsinerte karbonholdige materialer og mykningsmidler, og denne stampepasta er kjennetegnet ved at den i det vesentlige består av minst 70 vekt-55 karbonholdige.materialer, 6-15 vekt-% høytemperatur-mykningsmiddel bestående av en eller flere vann-uoppløselige organiske karbonholdige forbindelser, og 8-15 vekt-% omgivelsestemperatur-mykningsmiddel bestående av en eller flere forbindelser i vandig oppløsning, idet vannmengden i pastaen er høyst 5 vekt-/».
Foreliggende pasta kan på grunn av sin plastisitet ved romtemperatur, brukes uten noen forvarming for alle de formål hvor man bruker vanlige karbonholdige pastaer,
og da spesielt for sammenfugning av karbonholdige blokker.
Den foreliggende pasta gjores plastisk ved romtemperatur ved hjelp av forbindelser som ikke er avledet av petroleum eller kulltjære, og som i alt vesentlig ikke er flyktig ved vanlige arbeidstemperaturer og folgelig ikke gir opphav til noen risiko med hensyn til innånding. Av disse grunner vil bruken av den foreliggende pasta kunne tilfredsstille de sikkerhetsregler som til enhver tid gjelder på dette felt.
Det vil videre fremgå-av det etterfolgende
at den foreliggende pasta har meget lang lagringstid, forutsatt at den lagres i vanntette pakninger, så som plastsekker. I
den foreliggende pasta bruker man forbindelser i vandig opp-løsning som mykningsmiddel. På grunn av disse forbindelsers egenskaper og bruken av lukkede sekker, så vil den karbonholdige pasta så snart den er blitt fremstillet, være til-gjengelig på ethvert tidspunkt selv etter meget lang lagring,
og den kan brukes umiddelbart uten ny blanding eller oppvarming.
En vesentlig fordel ved at man kan bruke en forbindelse i opplosning i vann som et mykningsmiddel for vanlige romtemperaturer, er at man kan bruke på vanlig måte
som høytemperaturmykningsmiddel tørre tjærestoffer eller andre
vannuopploselige organiske forbindelser. Dette gjor at man unngår en eventuell samvirkning eller påvirkning mellom de to mykningsmidlene, noe som vil hindre en utvikling av de rette egenskaper for den karbonholdige pasta over et lengere tidsrom.
Den karbonholdige pasta ifolge foreliggende oppfinnelse vil derfor bestå av et romtemperaturmykningsmiddel som består av en vandig oppløsning av visse mineralske eller organiske forbindelser. Foretrukne forbindelser er de som etter brenning, har et fast karbonresiduum, f.eks. forbindelser som er ekstrahert fra visse planter eller som oppstår ved behandling av slike planter. Disse forbindelser er primært alginater, lignosulfonater og melasse. De kan godt brukes separat eller i forbindelse med hverandre. Man oppnår således gode resultater ved å bruke vandige oppløsninger som inneholder både ett eller flere alkaliske lignosulfonater og visse mengder melasse. Mengden av den vandige opplosning i pastaen vil være fra 8 til 15 vektsprosent, og man oppnår de beste resultater med fra 11 til 13 %-
Det hoytemperatur mykningsmiddel som finnes
i den foreliggende karbonholdige pasta vil være en torr tjære i pulverform, med et mykningspunkt som ligger over 100°C. Tjæren kan være helt eller delvis erstattet med visse harpikser så som formofenoliske harpikser som også brukes i pulverform, for å gi en god fordeling under blandingen. Det er videre mulig å bruke andre vannuopploselige termoplastiske harpikser.
Mengden av nevnte hoy-temperaturmyknings-middel i den karbonholdige pasta er fra 6 til 15
vektprosent, fortrinnsvis 7 til 13 vektprosent.
Mengdene av hoy-temperatur og lav-temperatur mykningsmidlene kan justeres, alt av hengig av hva slags kalsinert karbonholdig materiale som forefinnes i pastaen, dette materiales kornstorrelse og porositet etc. Slike karbonholdige materialer er grafitt, koks, kalsinert antrasitt, kalsinert karbon av forskjellig type, avfallsstoffer fra tidligere brente grafitt eller karbonblokker eller avfall fra karbon eller grafitt-elektroder, og disse kan brukes separat eller i blanding avhengig av de egenskaper man onsker å gi den karbonholdige pastaen. Deres totale innhold i pastaen vil vanligvis minst-utgjore 70 vekt-%.
Foruten disse tre bestanddeler kan den karbonholdige pastaen også eventuelt inneholde meget små mengder av forskjellige additiver, og konsentrasjonen av disse vil vanligvis ikke utgjore mere enn et par prosent.
Man kan således eventuelt tilsette pastaen et-middel mot
sopp når den vandige myknende oppløsningen inneholder sukker.
Som nevnt tidligere vil den foreliggende pasta muliggjøre at man kan fremstille karbonholdige foringer eller fuger på en ny måte. Det vil1fremgå av det etter-følgende at etter brenning av den karbonholdige pasta ifolge foreliggende oppfinnelse, så vil denne ha mekaniske egenskaper og andre egenskaper som er minst like gode som de man har i vanlige pastaer som er opparbeidet for varmforming.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.
Eksempel 1.
Fremgangsmåten ifolge foreliggende oppfinnelse ble anvendt på foring av en industriell aluminium elektrolysecelle.
Den totale mengde av karbonholdig pasta som var nodvendig for fuging av cellen var 3 tonn.
Den karbonholdige pasta ble fremstillet ved at de følgende ingredienser ble kaldblandet i 5 minutter: - 78O kg korn av kalsinert antrasitt, hvis kornstorrelse var maksimalt 15 mm; - 100 kg bek i pulverform (kornene mindre enn 0,5 mm) med et mykningspunkt på 120°C, slik dette kunne måles ved hjelp av Kraemer og Sarnows metode.
120 kg melasse med en viskositet på 50 pois ved 20°C ble så tilsatt, og blandingen fortsatt i 20 minutter. Pastaen ble så pakket i 30 kgs plastsekker.
Totalt fremstilte man 3 tonn pasta som var nodvendig ved hjelp av flere blandinger slik dette er beskrevet ovenfor.
Flere uker etterat pastaen var fremstillet, ble den brukt på følgende måte: Sekkene ble bragt opp til kanten av cellen, åpnet og så helt inn i fugene mellom de
karbonholdige blokkene som var satt på plass på forhånd.
Under fyllingen av den karbonholdige pastaen i fugene, var lufttemperaturen ca. 10°C.
På grunn av produktets granulære natur lot produktet seg lett fore inn selv i de trangeste hulrom mellom blokkene. Pastaen ble så komprimert in situ i suksessive lag ved hjelp av pneumatiske hammere,som er det utstyr som brukes for dette formål.
En spesiell egenskap ved den karbonholdige pasta ifolge foreliggende oppfinnelse er at det er mulig å utfore fuging eller lignende uten at det er noe tidspress, uten lukt, og at sammenpresningen eller komprimeringen kan avbrytes på ethvert tidspunkt og siden opptas uten at dette skader den endelige kvaliteten på fugene.
Etter fuging som beskrevet ovenfor så ble cellen startet opp på vanlig måte. Etter drift i 16 måneder uten problemer, fant man at det var ingen infiltrering av aluminium inn i bunnen av cellen.
Separate prover som ble utfort på den samme type karbonholdig pasta viste at etter brenning hadde pastaen en knuseresistens på med enn 250 kg/cm og en deformasjon i en Rapoport-prove på 1,2%.
Inngående prover har vist at den karbonholdige pastaen, slik den er beskrevet i eksempel 1, gir utmerkede resultater når man fyller relativt trange fuger mellom karbonholdige blokker, så var resultatene ikke så gunstige når fugene var av storre bredde. Når man fuger katoden i en industriell hoyenergialuminium-elektrolysecelle, så er det spesielt vanskelig å forme eller å danne den vide fuge som forbinder på fire sider av cellen, bunnen og sideveggene. Denne fugen har ofte en bredde på 20 til 30 cm og er ofte skråttstillet av en størrelsesorden på 45° eller mer med hensyn til horisontalplanet. Erfaring viser at under drift av cellen vil denne fugen noen ganger være i kontakt med flytende aluminium, hvor det ofte skjer en bevegelse frem og tilbake i cellen med storre eller mindre hastighet, og enkeltetilfelle også med elektrolytten som alternativt kan være flytende eller fast.
Under slike betingelser vil ofte motstanden
mot slip og slitasje samt motstand mot kompresjon ikke alltid være tilstrekkelig hoy etter brenning av den karbonholdige pastaen.
Man har funnet at det var mulig ytterligere
å bedre spesielt disse to egenskaper ved at man unngår for sterk svelling av pastaen når brenningen utfores med hoy hastighet.
For dette formål fant man forst at det var
mulig å unngå svelling av pastaen under brenningen ved å
begrense vanninnholdet til under 5%. På samme tidspunkt,
hvis det er onskelig at pastaen kan plaseres i tilstrekkelig fast form, så er det nodvendig å bruke tilstrekkelig mengde av et mykningsmiddel i vandig opplosning, og man vil da få
en utmerket agglomerende evne. Det er videre kjent at en
tilsetning av et ikke-karbonholdig mykningsmiddel så som leire resulterer i en uakseptabel reduksjon etter brenning av en
resistens overfor kjemisk angrep av den flytende aluminium,
og videre at man får en vesentlig reduksjon av den elektriske ledningsevnen og andre mekaniske egenskaper. Man fant at det var mulig å kombinere en utmerket grad av formbarhet og lav grad av svelling ved å bruke som mykningsmiddel ved romtemperatur kun melasse eller et sukker, så som glukose eller en blanding av melasse og sukker, i en opplosning i en vann-
mengde som var så begrenset som mulig. Under slike betingelser fant man at mengden av vandig opplosning av melasse og/eller sukker i den karbonholdige pasta kunne begrenses til en maksimal verdi på 13%« Videre kunne vanninnholdet i den karbonholdige pastaen i seg selv begrenses til den mengde som var nodvendig for å gi tilfredsstillende viskositet på opplosningen av melasse og/eller sukker og i ethvert tilfelle til mindre enn 5$«
Under praktiske betingelser vil vannmengden
være så liten som mulig samtidig som man opprettholder akseptabel viskositet. Fortrinnsvis bor vanninnholdet i den karbonholdige pastaen ikke overstige 3 vektsprosent. Som nevnt tidligere vil den karbonholdige pastaen inneholde minst " JOfo kalsinert karbonholdig materiale og fra 6 til 15% av et hoytemperatur mykningsmiddel som kan inbefatte bek og/eller en termoplastisk
harpiks. Andre prover har vist at det var mulig å fremstille en karbonholdig fugepasta ifolge foreliggende oppfinnelse med endog bedre egenskaper med hensyn til motstand mot knusing etter brenning, ved å bruke som det karbonholdige materiale i dets sammensetning, totalt eller i det minste som en storre del, knuste blokker fra tidligere brent grafitt eller karbon av den type som er brukt under konstruksjonen av katodene i aluminiumselektrolyseceller, eller som indre foring i ovner så som matovner eller elektrotermiske ovner, eller brukte grafitt og/eller karbonelektroder. Et slikt knust materiale har den fordel at det består av et basismateriale, antrasit og/ eller koks som allerede er agglomert med bek og så presset og deretter kalsinert, og som i vesentlig grad har redusert sin porositet og oket sin mekaniske styrke. Slike stoffer kan utgjores av produkter som er forkastet under produksjonen eller som kan være innvunnet under nedbrytning eller skifting av karbonholdige foringer i ovnene som ikke lengere er i bruk. I forbindelse med katodeblokker fra aluminiumselektrolyseceller,
så er det imidlertid tilrådelig å unngå å bruke blokker som inneholder for store mengder av fluorforbindelser. Disse kan eventuelt ekstraheres ved en forbehandling. Det er også mulig å bruke i steden for nevnte avfallsstoffer, en koks og/eller antrasitt basert på karbonholdig materiale som er bundet sammen med bek og som deretter er blitt kalsinert og til slutt knust for å få de tilstrekkelige kornegenskaper.
For endelig å oke de mekaniske egenskaper etter brenningen er det onskelig å oke mengden av finpartikler som er mindre enn 0,25 mm i kornstorrelse i det karbonholdige materiale som tilsettes fugepastaen. Denne delen er fortrinnsvis hoyere enn ^ 0% og kan utgjore opptil 80 vekt-%, mens den gjenværende delen består av korn med en storrelse fra 0,25
til 5 eller 10 mm omtrent. En fremgangsmåte for fremstilling av .en slik pasta er beskrevet i eksempel 2.
Eksempel 2
En karbonholdig pasta ifolge foreliggende oppfinnelse ble fremstillet og inneholdt i vektsprosent: 80% av tidligere brente karbonholdige blokker som var et resultat fra forkastede produkter av blokker fra katoder for aluminiumselektrolyseceller. En tredjedel av det knuste stoffet hadde en kornstorrejLse fra 10 til 0,25 mm, mens to tredjedeler var finere partikler med en kornstorrelse på mindre enn 0,25 mm; 12% av en vandig glukose-opplosning med 20 vekts-%, 8% av torr bek.
Denne blandingen ble så opparbeidet. Prover ble tatt ut og deretter satt på plass i en form ved romtemperatur ved hjelp av en pneumatisk hammer identisk med den som normalt brukes når man fuger katoder for aluminiums-' elektrolyseceller. Produktet ble så brent opptil en temperatur på 950°C. Knuseprove ble så utfort på prøvestykkene. Man fant at deres knuseresistens nådde 300 bar.
I tillegg så var nivået med hensyn til deformasjon slik dette kunne måles i Rapoport-proven lavere enn 1%. Disse resultater viser at en fugepasta ifolge foreliggende oppfinnelse har eksepsjonelt gode egenskaper. Som nevnt ovenfor kan en slik pasta brukes for en lang rekke formål. Den er meget godt egnet, spesielt for fremstilling av fuger med vesentlig bredde. Den kan også brukes i de tilfelle hvor det er onskelig med god motstand mot knusing og erosjon, sammen med liten grad av svelling under brenningen. En slik pasta er også godt egnet for foring av kanaler og ror hvor man stoper flytende legeringer om metaller, samt for utforming,
helt eller delvis av ovnsforinger.
En av de vesentlige fordeler ved den karbonholdige pasta slik den er beskrevet i eksempel 2 er de eksepsjonelt gode mekaniske egenskaper man oppnår ved at man unngår å tilfore en ikke-karbonholdig forbindelse eller blandinger av slike som ville utgjore en del av det karbonholdige materialet etter herdingen. Ved f.eks. å tilsette leire til den karbonholdige pasta som mykningsmiddel så vil man være i stand til å oppnå relativt hoyt nivå av mekaniske egenskaper. Etter brenningen vil imidlertid de kjemiske egenskaper på produktet være langt dårligere og produktet vil,ikke ha tilstrekkelig motstand mot angrep av flytende legeringer eller metaller som har sterkt reduserende virkning, så som aluminium. I tillegg til dette vil den elektriske motstanden oke betydelig.
Videre vil den karbonholdige pasta ifølge foreliggende oppfinnelse ha.den fordel at man unngår slosing av pastaen ved at man kun bruker de mengder som er nodvendig. Ved at pastaen pakkes i lukkede plastsekker, sa kan pastaen lagres over meget lange tidsrom uten at dette skaper problemer. For å hindre dannelsen av muggsopp og lignende kan et konserverings-middel tilsettes den karbonholdige pasta. Den tilsatte mengden bor være så liten som mulig.
Den karbonholdige pasta ifolge foreliggende oppfinnelse kan også brukes for en lang rekke andre formål.
Den kan spesielt brukes helt eller delvis for å fore kammer
som skal inneholde produkter ved forhoyede temperaturer i fast, flytende eller gassformet tilstand. Slike belegg eller foringer kan bestå av karbonblokker, som er fuget sammen ved hjelp av den karbonholdige pasta ifolge foreliggende oppfinnelse, men foringen eller belegget kan også fremstilles ved hjelp av et kontinuerlig lag av karbonholdig pasta som er avsatt på et egnet substrat. Den karbonholdige pastaen kan også brukes for å dekke helt eller delvis apparater som brukes for å stope flytende metaller, så som loperenner, kanaler, stdpeose og lignende.
Videre kan pastaen brukes for partiell eller delvis belegging av kamre som skal inneholde korroderende materialer av enhver type, det vil være seg faste, flytende eller gassformede, ved enhver temperatur.

Claims (7)

1. Stampepasta egnet for kaldforming og vesentlig dannet av kalsinerte karbonholdige materialer og mykningsmidler, karakterisert"" ved at den i det vesentlige består av minst 70 vekt-% karbonholdige materialer, 6-15 vekt-% høytemperatur-mykningsmiddel bestående av en eller flere vannuoppløselige organiske karbonholdige forbindelser, og 8-15 vekt-% omgivelsestemperatur-mykningsmiddel bestående av en eller flere forbindelser i vandig oppløsning, idet vannmengden i pastaen er høyst 5 vekt-%.
2. Stampepasta ifølge krav 1, karakterisert ved at omgivelsestemperatur-mykningsmidlet er en vandig oppløsning av en eller flere former av melasse og/eller andre sukkere og/eller ett eller flere alginater og/eller ett eller flere lignosulf onater..
3. Stampepasta ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at høytemperatur-mykningsmidlet er en termoplastisk harpiks og/eller bek.
4. Stampepasta ifølge krav 1-3, karakterisert ved at vanninnholdet i pastaen er høyst 3 vekt-% og at mengden av vandig oppløsning av omgivelsestemperatur-mykningsmidlet er høyst 13 vekt-%.
5. Stampepasta ifølge krav 1-4, karakterisert ved at det karbonholdige materiale deri enten helt eller i alt vesentlig er dannet av på forhånd brent vrakmateriale av karbon- eller grafittblokker.
6. Stampepasta ifølge krav 1-5, karakterisert ved at det kalsinerte karbonholdige materiale inneholder 50-80% av finpartikler med en størrelse mindre enn 0,25 mm.
7. Stampepasta ifølge krav 1-6, karakterisert ved at den inneholder et preserveringsmiddel mot muggsopp .
NO791299A 1978-04-20 1979-04-19 Karbonholdig stampepasta for kaldforming NO149500C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7812447A FR2423467A1 (fr) 1978-04-20 1978-04-20 Pate carbonee pour mise en forme a froid
FR7904769A FR2453839A2 (fr) 1979-02-19 1979-02-19 Nouvelle pate carbonee pour mise en forme a froid

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO791299L NO791299L (no) 1979-10-23
NO149500B true NO149500B (no) 1984-01-23
NO149500C NO149500C (no) 1985-06-04

Family

ID=26220569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO791299A NO149500C (no) 1978-04-20 1979-04-19 Karbonholdig stampepasta for kaldforming

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4192730A (no)
EP (1) EP0005410B1 (no)
JP (1) JPS6038354B2 (no)
AU (1) AU531610B2 (no)
BR (1) BR7902420A (no)
CA (1) CA1135457A (no)
CH (1) CH636832A5 (no)
DE (1) DE2964780D1 (no)
ES (2) ES479686A1 (no)
IN (1) IN151193B (no)
IT (1) IT1113325B (no)
NO (1) NO149500C (no)
YU (1) YU91379A (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4282039A (en) * 1980-06-30 1981-08-04 Reynolds Metals Company Carbon ramming mix
CA1271324A (en) * 1987-03-23 1990-07-10 Sadashiv Nadkarni Cement for cathode blocks
US5120478A (en) * 1988-09-06 1992-06-09 Alcan International Limited Cement for collector bar-carbon block joints of electrolytic cells
NZ330483A (en) * 1997-08-06 1999-10-28 Albras Aluminio Brasileiro Sa Anode, a process for the manufacture thereof using sugar cane molasses as a binding agent and a process for the production of aluminium
US6475358B2 (en) * 2000-02-16 2002-11-05 Alcan International Limited Method for providing a protective coating for carbonaceous components of an electrolysis cell
EP1693486B1 (en) * 2000-02-16 2009-04-29 Alcan International Limited A method for providing a protective coating for carbonaceous components of an electrolysis cell
CN105463509A (zh) * 2015-11-27 2016-04-06 贵阳铝镁设计研究院有限公司 一种铝电解槽炉膛整体成型方法及炉膛结构
CN105803486A (zh) * 2016-05-16 2016-07-27 中电投宁夏能源铝业青鑫炭素有限公司 铝电解槽用阴极冷捣糊制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2890128A (en) * 1954-03-24 1959-06-09 Union Carbide Corp Carbonaceous cement
US2941893A (en) * 1955-12-22 1960-06-21 Mcconnaughay Kenneth Earl Bituminous emulsion
US3303031A (en) * 1965-12-09 1967-02-07 Union Carbide Corp Carbonaceous ramming paste
FR1552933A (no) * 1967-10-05 1969-01-10
US3976494A (en) * 1973-12-27 1976-08-24 Onoda Cement Company, Ltd. Process for inhibiting corrosion of iron or steel placed in cement products
US4032653A (en) * 1974-03-11 1977-06-28 Aluminum Company Of America Mix suitable for use in seams between carbon blocks
US4072599A (en) * 1975-08-28 1978-02-07 Reynolds Metals Company Carbon electrodes having stabilized binders derived from the entire organic fraction of bituminous coal

Also Published As

Publication number Publication date
CH636832A5 (fr) 1983-06-30
ES485020A1 (es) 1980-04-16
BR7902420A (pt) 1979-11-27
IT7921938A0 (it) 1979-04-18
ES479686A1 (es) 1980-01-16
US4192730A (en) 1980-03-11
NO149500C (no) 1985-06-04
EP0005410A1 (fr) 1979-11-14
JPS54139915A (en) 1979-10-30
IT1113325B (it) 1986-01-20
DE2964780D1 (en) 1983-03-24
CA1135457A (fr) 1982-11-16
YU91379A (en) 1983-02-28
JPS6038354B2 (ja) 1985-08-31
NO791299L (no) 1979-10-23
AU4611779A (en) 1979-10-25
IN151193B (no) 1983-03-05
EP0005410B1 (fr) 1983-02-16
AU531610B2 (en) 1983-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1309205C (en) Manufacture of a soderberg electrode incorporating a high carbon-contributing phenolic sacrificial binder
CA1230895A (en) Process for manufacture of refractory hard metal containing plates for aluminum cell cathodes
CA2517232C (en) High swelling ramming paste for aluminum electrolysis cell
NO154693B (no) Karbonholdig kontaktmasse.
NO139601B (no) Fremgangsmaate ved fremstilling av karbonforings-materiale
NO149500B (no) Karbonholdig stampepasta for kaldforming.
AU2004293503B2 (en) Stabilizers for titanium diboride-containing cathode structures
US4282039A (en) Carbon ramming mix
NO873508L (no) Elektrisk ledende sement for anvendelse i elektrolyseceller.
NO317187B1 (no) Anvendelse av en geopolymer i et slippmateriale, slippmateriale ment for overflatebeskyttelse, fremgangsmate for avsetning av et belegg samt et karbonholdig produkt med belegget.
AU594616B2 (en) Cement for cathode blocks
EP0116583B1 (en) A refractory composition
US3871986A (en) Joint ramming cement for electrolytic reduction cell cathodes
JPS59501671A (ja) アルミニウム電解製造用改良電解槽
US3925092A (en) Joint ramming cement
EP0084059A1 (en) Composite of tib2-graphite
EP0015636B1 (en) Method for lining an aluminum electrolytic cell
SU922184A1 (ru) Футеровочный материал
RU2375503C2 (ru) Холоднонабивная подовая масса
Butakova et al. Simulation of baking conditions and start-up of the aluminium electrolytic cells and their effect on the operating performance of cold ramming paste
FR2767144A1 (fr) Anode, procede pour sa fabrication et procede pour la production d'aluminium
SU1585384A1 (ru) Защитна масса дл гор чего ремонта футеровки алюминиевого электролизера
SU1694703A1 (ru) Способ монтажа подины электролизера
NO319014B1 (no) Fremgangsmate ved fremstilling av et karbonholdig materiale, blanding for anvendelse i fremgangsmaten, artikkel fremstilt derved samt bindemiddelsystem
NO164833B (no) Brent, ildfast produkt, blandet ildfast blokk, fremgangsmaate for fremstilling av nevnte produkt, og anvendelse derav