PL165539B1 - Sposób produkcji wyrobów węglowych bądź grafitowych, zwłaszcza płyt do elektrolizy chlorków ólkallkanyzh - Google Patents

Abstract

1. Sposób produkcji wyrobów węglowych bądź grafitowych, zwłaszcza płyt do elektrolizy chlorków alkalicznych, polegający na wymieszaniu surowcówstałych pochodzenia węgłowego z lepiszczem smołowo-pakowymi następnie poddaniu ich po wyprasowaniu, obróbce cieplnej do temperatury maksimum 3000°C, połączonej z ewentualnym nasycaniem syciwem pochodzenia węglowego, znamienny tym, że jako surowce stałe stosuje się 55-70% wagowych koksu naftowego i 10-25% wagowych łomu węglowego uzupełnionych lepiszczem do 100% wagowych, przy czym co najmniej 55% wagowych z ogólnej ilości użytego koksu naftowego otrzymywanejest w wyniku rozdrobnienia ziaren o wielkości powyżej 10 mm.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób produkcji płyt grafitowych do elektrolizy wodnych roztworów chlorków alkalicznych. Płyty grafitowe stosuje się głównie do elektrolizy wodnego roztworu chlorku sodowego podczas otrzymywania chloru i wodorotlenku sodowego. Płyty te pracują w bardzo trudnych warunkach i wobec tego muszą mieć przede wszystkim dobrą wytrzymałość mechaniczną, dużą czystość oraz wysoką odporność na utlenianie. Szczególnie groźna jest zawartość wanadu w płytach, powodująca przyspieszenie wydzielania się wodoru (w elektrolizerach rtęciowych) zanieczyszczającego chlor.

Celem poprawy własności anod wprowadza się różnego rodzaju modyfikacje stosowanych technologii. Poddaje się je np. impregnacji olejami łatwo utleniającymi się lub też substancjami żywicznymi - dla zwiększenia ich pozornej gęstości i zmniejszenia porowatości. Pomimo tego, iż koks naftowy jest ilościowo najważniejszym i najodpowiedniejszym surowcem do produkcji wyrobów grafitowych - ze względu na łatwość grafitowania się, to z uwagi na stosunkowo dużą zawartość związków wanadu, jego zastosowanie do produkcji płyt grafitowych jest ograniczone na korzyść gorszego, otrzymywanego w procesie przemian węglowodorów pochodzenia węglowego, koksu pakowego. Znany jest w tym zakresie opis patentowy RFN nr 1050263, zakładający całkowite lub częściowe stosowanie do produkcji płyt anodowych, koksów pakowych, których rozszerzalność termiczna w zakresie temperatur 20-200°C -kształtuje się powyżej 3 X 106 1/°C,jak również lepiszcza pochodzącego z tego samego źródła. Stosowana aktualnie technologia w zakresie kompozycji mieszanek przedstawia się następująco:

Koks pakowy	~ 500%	wagowych
Koks naftowy	~ 25%	wagowych
Lepiszcze	~ 22%	wagowych

Modyfikacja tej technologii w zakresie wstępnego przygotowania koksu naftowego - zgodnie z założeniami wynalazku, pozwala na całkowite wyeliminowanie koksu pakowego z produkcji płyt grafitowych.

Zgodnie z wynalazkiem sposób produkcji płyt do elektrolizy polega na wymieszaniu surowców stałych pochodzenia węglowego z lepiszczem smołowo-pakowym i poddaniu ich, po wyprasowaniu, obróbce cieplnej do temperatury maksimum 3000°C, połączonej z ewentualnym nasycaniem syciwem pochodzenia węglowego, korzystnie z koksu naftowego o uziarnieniu do 10 mm. Jako surowce stałe stosuje się 55-70% wagowych koksu naftowego i 10-25% wagowych łomu węglowego, uzupełnionych lepiszczem do 100% wagowych. Co najmniej 55% wagowych z ogólnej

165 539 ilości użytego koksu naftowego otrzymywana jest w wyniku rozdrobnienia ziaren o wielkości powyżej 10 mm. Otrzymane zgodnie z wynalazkiem płyty charakteryzują się bardzo dobrymi własnościami chemicznymi i fizycznymi. Średnia zawartość wanadu w płytach nie przekracza 3 mjg'100 g próbki, natomiast tytanu - 4,5 mg/100 g próbki. Inne parametry własnościowe mieszczą się również w granicach zatwierdzonych norm.

Przykład I. Z koksu naftowego rozsianego ma przesiewniku wibracyjnym oddziela się frakcję + 10 mm i rozdrabnia do uziarnienia 1-0 mm. Przy komponowaniu mieszanki udział tej frakcji stanowi 37,5% wagowych (w stosunku do całości użytego koksu naftowego - 59,5% wagowych). Z pozostałej części koksu naftowego wyselekcjonowuje się frakcję 0,3-0 mm i dodaje do mieszanki w ilości 25,5% wagowych. Pozostałe składniki to łom węglowy w ilości 15% wagowych, pak - 16% wagowych i smoła - 6% wagowych. Po wymieszaniu w temperaturze około 120°C wyprasowuje się wyroby na prasie hydraulicznej przelotowej, które następnie wypala się w piecach wgłębnych w temperaturze 1250°C. Po nasyceniu syciwem pochodzenia węglowego metodą próżniowo-ciśnieniową, wyroby ponownie poddaje się procesowi wypalania i grafityzacji do temperatury 2500°C.

Przykład II. Z koksu naftowego rozsianego na przesiewniku wibracyjnym oddziela się frakcję + 10 mm i rozdrabnia do uziarnienia 1-0 mm. Przy komponowaniu mieszanki udział tej frakcji stanowi 63% (100% użytego koksu naftowego). Pozostałe składniki to łom węglowy w ilości 15% wagowych, a lepiszcze smołowo-pakowe - 22% wagowych. Dalsze etapy procesu technologicznego są takie same jak w przykładzie I.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób produkcji wyrobów węglowych bądź grafitowych, zwłaszcza płyt do elektrolizy chlorków alkalicznych, polegający na wymieszaniu surowców stałych pochodzenia węglowego z lepiszczem smołowo-pakowym i następnie poddaniu ich po wyprasowaniu, obróbce cieplnej do temperatury maksimum 3000°C, połączonej z ewentualnym nasycaniem syciwem pochodzenia węglowego, znamienny tym, że jako surowce stałe stosuje się 55-70% wagowych koksu naftowego i 10-25% wagowych łomu węglowego uzupełnionych lepiszczem do 100% wagowych, przy czym co najmniej 55% wagowych z ogólnej ilości użytego koksu naftowego otrzymywane jest w wyniku rozdrobnienia ziaren o wielkości powyżej 10 mm.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces grafityzacji prowadzi się z zastosowaniem zasypki oporowej z koksu naftowego o uziarnieniu + 10 mm.