PL44204B1 - - Google Patents

Description

Podczas pracy elektrod weglowych w pie¬ cach elektrycznych do wytwarzaniu aluminium sposobem elektrolizy stopionego tlenku znane jest zjawisko, ze elektroda f,kopci", w nieko¬ rzystnych warunkach roboczych. Wskutek te¬ go dirobne czasteczki wegla stopniowo odpada¬ ja z anody, sa splukiwane z jej spodniej po¬ wierzchni i plywaja w stopionej kapieli. Na skutek tego kapiel zostaje zanieczyszczona i sadze musza byc od czasu do czasu zbierano.Czesc wartosciowych zwiazków fluoru jej wów¬ czas usuwana. Zwiazki te stanowia jeden z glówiniejiszych skladników kapieli elektrolitycz- . nej i na skutek tego powstaja powazne straty ekonomiczne. Ponadto kopcenie zaklóca ruch pieca a wplywa na zwiekszenie zuzycia pasty elektrody, co równiez powoduje duze straty ekonomiczne. A zatem wazna sprawa jest wy- ¦$WS3X8f&K takich elektrod, ;przy uzyciu któ¬ rych kopcenie zostaje wyeliminowane lub zmniejszone do minimum.Gdy stosuje sie surowce zwyklego gatunku, to zaklócajacego tworzenia sadzy daje sie unik¬ nac w sprzyjajac3'rch warunkach pracy pieca.Niemniej jednak duze znaczenie ma uniknie¬ cie kopcenia równiez w niesprzyjajacych wa¬ runkach pracy pieca tak, iz baczna uwage zwrócono na to zagadnienie.Pasta na elektrody weglowe sklada sie z tzw. suchej substancji, na przyklad z koksu naftowego, koksu pakowego lub z innego ro¬ dzaju koiksu albo materialu podobnego, o malei zawartosci popiolu, który jest kalcynowany, mielony i przesiewany w celu uzyskania od¬ powiedniej ziarnistosci. Sucha substancja zo¬ staje nastepnie zmieszana ze? spoiwem, prze¬ waznie zawierajacym pak. Elektrody te tzw. elektrody Soderberga sa nastepnie wypalanew samym piecu elektrolitycznym za pomoca przepuszczania oradu j^diepla z pieca, nato¬ miast? wstepnie Wypalane elektrody sa przygo¬ towywane w osobnych piwach do wypalania.Podczas wypalania spoiwo koksuje sie i na sku¬ tek tego poszczególne ziarna suchej substancji zostaja wzajemnie powiazane tak, iz uzyskuje sie twarde elektrody.Nalezy przypuszczac, ze opisane powyzej kopcenie jest spowodowane selekcyjnym zuzy¬ waniem sie elektrody, gdy koks powstaly ze spoiwa jest zuzywany szybciej niz koks *z su¬ chej substancji. A zaitem @dy zuzywanie koksu powstalego ze spoiwa dokola poszczególnego ziarna suchej substancji osiagnie pewna gle¬ bokosc, zalezna od wielkosci tego ziarna, to ziarno oddzieli sie od elektrody i zostanie wy¬ plukane do stopniowej kapieli, wytwarzajac wspomniane zjawisko „kopcenia".Zbadano dokladnie zestaw „przesiewów" i paku, gdzie przesiewy sa ta czescia suchej sub¬ stancji, która zostala zmielona w mlynie kulo¬ wym. Struktura zestawów koksowego przesie¬ wu i paku, które byly uzyte do wytwarzania spoiwa w elektrodzie, byla gruntownie badana, w celu okreslenia tzw. „mikiroparowatosci", któ¬ ra oznacza % porów o srednicy od 0,005 do 10 mikronów w stosunku do calej substancji.Milooporowabosc byla okreslana w próbnych elektrodach, wytwarzanych z kalcyncwanej su¬ chej substancji mielonej do ziarnistosci 80% wedlug sita o 200 oczkach (norma St. Zj. na sita) i zmieszane.; ze spoiwem. Próbna elektroda jest nastepnie koksowana przy temperaturze 950°C przez 20 godzin przy stosowaniu pewnego nacisku. Nastepnie gestosc elektrody jest mie¬ rzona w nafcie i irteci. Doswiadczenia wykaza¬ ly, ze przy takim pomiarze okreslana zostaje tylko porowatosc koksu 'powstalego ze spoiwa, poniewaz pory koksu z suchej substancji sa badz zapelnione koksem ze sporifwia badz sa za¬ kryte. Rzeczywista mikroporowaltosc koksu spoiwa jest obliczana z pomierzonej wartosci gestosci i ilosci koksu spoiwa w andeszaninie.Mikroporowatosc jest podawana jako % porów w stosunku do sumy objetosci koksu ze spoiwa i porów. Zazwyczaj mikroporowatosc koksu ze spoiwa zawiera sde w granicach 40 — 60%.Im wyzsza jest mada^porowatosc, tym wiek¬ sza bedzie specyficzna powierzchnia koksu po¬ wstalego zie spoiwa. Poniewaz koks ze spoiwa równiez znajduje sie w duzo cienszej warstwie niz koks z suchej substancji, wiec koks ze spoiwa bedzie zuzywany szybciej niz ziarna su¬ chej substancji, wskutek -czego bedzie usuwane ich umocowanie w elektrodzie i beda one wy¬ mywane przez kapiel, jak to opisano powyzej.W czasie badan zjawiska kopcenia stwierdzo¬ no, ze to zjawisko jest zwiazane z mikroporo- watoscia skoksowanego spoiwa, poniewaz se¬ lekcyjne zuzywanie koksu ze spoiwa wzrasta wraz z mikiroporowatoscia.Stwierdzono, ze mikroporowatosc koksu ze spoiwa moze byc zmniejszona, jezeli spoiwo zo¬ stanie zmieszane z drobno zmielonym, kalcy- nowanym lub tylko czesciowo kalcynowanym materialem wegHsitym o zawartosci co najmniej 2% skladników lotnych. Jako przyklad mozna wspomniec, ze mikroporowatosc koksu ze spoiwa w wypalonych elektrodach maleje z 58% do 35% na slcutek dodania 20% wagowo surowego, drobno zmielonego koksu naftowego z zawartoscia 12% skladników lotnych i o ma¬ ksymalnej wielkosci zdam wynoszacej 20 mi¬ kronów, przy czym udzial procentowy odnosi sie do calej ilosci przesiewu.Wielkosci zriam niekalcynowanego materialu weglowego moga byc dobierane w dosc szero¬ kich granicach bez wywolywania zadnego zmniejszania korzystnego wplywu na mikropo¬ rowatosc koksu ze spoiwa. Niemniej jednak Wielkosc ziarn powinna byc mniejsza od 1 mim.Te same wyniki uzyskuje sde niezaleznie od tego, czy weglisty mateaniJail zostaje mieszany ze spoiwem zanim ono zostanie zmieszane z su¬ cha substancja, czy jest dodawany do miesza¬ niny wraz z sucha substancja ii spoiwem albo jest mielony razem z sucha substancja przed dodaniem spoiwa. Czesc przesiewu suohej sub¬ stancji moze takze byc zastapiony przez n!ie- kalcynowany material weglisty. Dobre wyniki uzyskano z zastapieniem nawet. 75% wspom¬ nianego przesiewu. Optymalny zakres wynosi tu okolo 10 — 50% zamiany.Poza surowym koksem naftowym, fctóry za¬ wiera 5 — 30% skladników lotnych, zaleznie od sposobu wytwaorzania; moznia równiez sto¬ sowac drobno zmielony koks palkowy z podob¬ na zawartoscia skladników lotnych i tzw. su¬ per koks, który jest wytwarzany z flotacyjne¬ go wegla i zawiera 10 — 20% skladników lot- nylch. - 2 - PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zimnaejszania mikrojporowatosoi w koksie powstalym ze spoiwa podczas wypa¬ lania elektrod weglowych, znamienny tym, ze przed wypalaniem do pasty na elektrode dodaje sie drobno zmielonego materialu we- glistego o malym sitopniu kalcynowanda, za¬ wierajacego co najmniej 2% skladników lotnych.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze material weglisty jest doicfccwfcny do ciekle¬ go spoiwa przed jego zmieszaniem z sucha substancja.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze material weglisty jest dodawany do mie¬ szalnika razem ze spoiwem i sucha sub¬ stancja.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze material weglisty jest mielony razem z drobna frakcja suchej substancji przed do¬ daniem spoiwa.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze i drobna frakcja suchej substancji jest cal¬ kowicie luib czesciowo zastapiona przez drobno zmielony niekaicynowany material v weglisty.

6. Sposób wedlug zastrz. 115, znamienny tym, ze maksymalnie 75%, a najkorzystniej od 10 do 50% drobnej frakcji zostaje zasta¬ pione przez drobno zmielony niekalcyffó- wamy material weglisty.

7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze material weglisty jest mielony do otrzyma¬ nia wielkosci ziamna wynoszacej najwyzej 1 mm.

8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jatko material weglisty stosuje sie dirobno zmielony niekaicynowany koks naftowy, nisko kalcynowany koks palkowy i (lub) tzw. super koks. E lektro kemiisk A/S Zastepca: mgr Józef Kaminski mzeoznik -patentowy 113. RSW „Prasa", Kielce. PL