RU1792455C - Сырьева смесь дл теплоизол ционного покрыти анодного кожуха алюминиевого электролизера - Google Patents

Description

ел

с

Изобретение относитс  к составам ог- еупорных смесей и может быть использо- ано в цветной металлургии дл  получени  плоизол ционного покрыти , в частности йодного кожуха алюминиевого электррлй- ера.

Известна сырьева  смесь дл  изготов- ени  огнеупорных изделий, включающа , ас,%: жидкое стекло 10-13, глинозем 4-8. ремнефтористый натрий 2,5-7,0, каустиче- кий магнезит 30-34, каолин 7-11 и шамот- ый заполнитель остальное.

Недостаток - высока  адгези  пбкры- и , изготовленного из данной сырьевой меси, к поверхности угольного анода, при- од ща  к нарушению целостности покры- ти  при перемещении анода относительно анодного кожуха, в результате чего снижаетс  тепловое сопротивление покрыти .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  огнеупорна  масса, включающа  периклаз, каолин, триметафосфат натри  и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Каолин9-12 Триметафосфат натри  3-10 Вода 2-6 Периклаз Остальное Недостатком  вл етс  то, что покрытие, изготовленное из известного состава, обладает высокой адгезией к угольному аноду, что ведет к выкрашиванию и отслаиванию покрыти  при перемещении анода относительно анодного кожуха, несмотр  на высокие механические свойства известного состава. Из-за нарушени  целостности покрыти  происходит проникновение жидкой

VJ

о ю

4 СЛ СЯ

СО

анодной массы в образующиес  пустоты. что ведет к значительному снижению теплового сопротивлени  на участке покрытие- анодный кожух. С увеличением теплоотвода ухудшаютс  термические усло.ви  формировани  анода (особенно периферийного сло ), в результате чего увеличиваетс  его осыпаемость, а значит, и расход анодной массы на Производство алюмини . Загр знение углеродом электролита ведет к увеличению его электросопротивлени  и за счет этого - к повышению температуры электролита, что снижает выход по току . Повышению падени  напр жени  в междуполюсном зазоре ведет к увеличению расхода электроэнергии на получение электролитического алюмини .

Наличие в составе сырьевой смеси дополнительно оксида кальци  и борного ангидрида или борной кислоты (в пересчете на борный ангидрид) в заданных соотношени х обеспечивает снижениеоадгезии покрыти  к угольному аноду с сохранением прочности при сдвиге и прочности сцеплени  покрыти  с анодным металлическим кожухом , повышение теплоизол ционных свойств покрыти  за счет сохранени  его целостности, сокращение расхода анодной массы за счет уменьшени  осыпаемости угольного анода, повышение выхода потоку и уменьшение расхода электроэнергии на производстве алюмини  за счет улучшени  технологического режима электролизера.

Снижение адгезии покрыти  к угольному аноду достигаетс  введением в состав сырьевой смеси дополнительно оксида кальци , что обеспечивает целостность теплоизол ционного покрыти  при перемещении угольного анода относительно анодного металлического кожуха с сохранением прочности при сдвиге и прочности сцеплени  покрыти  с анодным кожухом, что а свою очередь достигаетс  введением в состав смеси борного ангидрида или борной кислоты. Сохранение целостности теплоизол ционного покрыти  обеспечивает высокое тепловое сопротивление на участке покрытие - анодный кожух. Повышение качества анода (особенно периферийного сло ) в результате улучшени  термических условий его формировани  ведет к уменьшению осыпаемости анода и сокращению за счет этого расхода анодной массы на производство алюмини . Уменьшение электросопротивлени  электролита от снижени  степени загр знени  его углеродом ведет к снижению температуры электролита и повышению выхода по току. Снижение падени  напр жени  в междуполюском зазоре ведет к уменьшению расхода электроэнергии на получение электролитического алюмини .

Выбранные пределы лимитируютс  следующими факторами.

Уменьшение содержани  оксида кальци  менее 10 мас.% и увеличение содержани  борного ангидрида или бороной кислоты (в пересчете на борный ангидрид) более 5 мас.% не обеспечивает сохранение

0 целостности покрыти  из-за недостаточного снижени  адгезии к угольному аноду, а увеличение содержани  оксида кальци  более 25 мас.% и уменьшение содержани  борного ангидрида или борной кислоты (в

5 пересчете на борный ангидрид) менее 1 мае. % ведет к снижению предела прочности при сдвиге и прочности сцеплени  покрыти  с анодным кожухом, что также нарушает целостность покрыти .

0 В результате поиска по патентной и научно-технической литературе не были обнаружены технические решени  с признаками , отличающими предлагаемый состав сырьевой смеси от прототипа, а

5 именно: позвол ющими повысить теплоизо л ционные свойства покрыти  не за счет

снижени  коэффициента теплопроводности

материла, а за счет сохранени  целостности

теплоизол ционного покрыти , достигае0 мой снижением адгезии покрыти  к угольному аноду, что позвол ет предотвратить выкрашивание и отс ла ивание покрыти  от . анодного кожуха. , - Готов т составы следующим образом.

5 П р и м е р. К 20 мае. % периклаза марки ППЭ-Зк (ГОСТ 13236-83) добавл ют 10 мас.% оксида кальци  (негашенной извести) и смесь тщательно перемешивают. Предварительно в 2/3 расчетного количества воды

0 (от 5 мас.%) раствор ют кристаллический триметафосфат натри  (3%). В оставшейс  части воды, нагретой до 60-75°С, раствор ют борный ангидрид в количестве 1 мас.%. Раствор с борным ангидридом после осты- 5 вани  смешивают с раствором тримета- фосфата натри . В приготовленную порошковую смесь добавл ют полученный комбинированный раствор и перемешивают . Затем при посто нном перемешивании

0 в раствор добавл ют порошок каолина до получени  массы необходимой консистенции . Кистью или другим методом на внутреннюю поверхность металлического анодного кожуха нанос т покрытие толщи5 ной 10 мм высокой 400 мм до верха анодного кожуха. Далее анодный кожух с высушенным покрытием используют дл  формировани  угольного анода при обжиге и пуске алюминиевого электролизера и дальнейшей эксплуатации последнего. В

процессе эксплуатации электролизера из- |Цер ют температуру наружной поверхности анодного кожуха в зоне нанесени  покрыти . По количеству снимаемой угольной пены, завис щей от осыпаемости анода , определ ют потери углерода, а значит, и расход анодной массы. Измер ют темперауру электролита.

Аналогично готов т массу по сырьевой смеси дл  нанесени  теплоизол ционного юкрыти  в пределах за вленных интерва- лов (составы 2-6) и за их пределами (составы 7-12). Готов т состав по известному реше- 1ию (состав 13). }

Составы сырьевой смеси и результаты испытаний приведены соответственно в

абл. 1 и 2.

Из данных табл. 1 видно, что теплоизо- 1 ционные свойства выше у покрыти , изгоовленного из предлагаемой сырьевой :меси, чем из известной, что обеспечиваетс  ;нижением адгезии покрыти  к угольному жоду с сохранением прочности при сдвиге 1 прочности сцеплени  покрыти  с анодным сржухом, за счет чего сохран етс  целостность покрыти  и тем самым поддерживает- ;  высокое тепловое сопротивление на частке покрытие-анодный кожух, на что оказывает более низка  температура наружной поверхности анодного кожуха, меныиение осыпаемости анода обеспечи- аает сокращение расхода анодной массы на

,7 кг/т электролитического алюмини . За :чет снижени  температуры электролита ювышаетс  выход по току на 0,3%. В ре- ультате снижени  среднего напр жени  на

электролизере и увеличени  выхода по току уменьшаетс  расход электроэнергии на 127 кВт ч/т алюмини .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Сырьева  смесь дл  теплоизол ционного покрыти  анодного кожуха алюминиевого электролизера, включающа  каолин, периклаз, триметафосфат натри  и воду, отличающа  с   тем, что, с целью снижени  адгезии покрыти  к угольному аноду с сохранением прочности при сдвиге и прочности сцеплени  покрыти  с анодным металлическим кожухом, повышени  теплоизол ционных свойств покрыти  за счет сохранени  его целостности, сокращени  расхода анодной массы за счет уменьшени  осыпаемости угольного анода, повышени  выхода по току и уменьшени  расхода электроэнергии на производство алюмини  за счет улучшени  технологического режима электролизера, она дополнительно содержит оксид кальци  и борный ангидрид или борную кислоту (в пересчете на борный ангидрид ) при следующем соотношении компонентов , мас.%:

   Периклаз10-20 Оксид кальци  10-25 Борный ангидрид или борна  кислота (в пересчете на

   борный ангидрид)1-5 Триметафосфат натри  3-10 Вода 5-15 Каолин Остальное.

   Таблица 1

   Таблица 2