RU1813121C - Способ формовани угольных блоков уплотнением - Google Patents

Abstract

Использование: производство угольных электродов, примен емых дл  электролитического получени  алюмини . Сущность: углеродистую массу помещают в пресс-форму и уплотн ют по трем взаимно перпендикул рным ос м An, An+l, An+2 последовательными нагрузками crn ,(7n-И . 0h+2 прикладываемыми путем перемещени  стенок пресс-формы и поршнем пресса, причем кажда  нагрузка прикладываетс  после частичного сн ти  предыдущей нагрузки, а амплитуда каждого перемещени  стенок по ос м An, Ап+1, Ап+2 уменьшаетс  в ходе последовательных циклов уплотнени  и обращаетс  в ноль при достижении угольным блоком указанных размеров. 3 ил. ;

Description

Изобретение относитс  к способу формовани  углеродистых блоков многоосевым уплотнением, в частности, анодов, предназначенных дл  производства алюмини  электролизом по способу Холла-Геру, дл  его осуществлени . .- .- . . . .

В насто щее врем  углеродистые блоки , например, аноды, примен емые дл  производства алюмини , получают требованием прессованием,виброуплотнением дл  вибропрессовани  углеродистой массы, состо щей из конгломерата кокса и (или антрацита ) в измельченном состо нии и смолы.

Эти четыре способа исход т из одного и того же принципа: углеродистую массу ввод т при температуре пор дка 120-140 С в недеформирующуюс  (так называемую . одометрическую) форму и подвергают ее вертикальному напр жению или последовательности напр жений.

Приложение напр жени , называемого : нагрузкой может быть единственным: это имеет место при прессовании, и многократным: два или три последовательных прессовани  в некоторых случа х и до нескольких сотен раз при виброуплотнении,

Уровень нагрузок, примен емых в различных случа х, различен, например, 28 МПа в прессе с одним циклов, 2 х двум  циклами, 0.5-2,5 МПа в Ъиброуплотнителе. Но во всех случа х уровень уплотнени  ог-. раничен или содержанием смолы, когда достигаетс  насыщение смолой межзерен ного пространства конгломерата кокса, или при содержании смолы, меньшем насыщени , тем, что зерна кокса вступают в контакт друг с другом и более не могут приблизитьс  друг к другу. Следовательно, при одноосевом уплотнении , т,е. при нагрузке, приложенной в одном направлении, имеетс  физический

00

шА

оэ

ю

СА

предел, не позвол ющий выходить за рамки определенной объемной плотности уплотненного материала.

Изобретение относитс  к способу многоосевого уплотнени , который заключаетс  в последовательном приложении к уплотн емому материалу нагрузок в различных направлени х, так чтобы вызвать последовательные изменени  положени  зерен конгломерата, результатом чего  вл етс  полное заполнение пространства, допускаемое формой зерен, составл ющих конгломерат , и содержанием св зующего вещества, и к устройству дл  его осуществлени .. .

Более точно первым предметом изобре-. тени   вл етс  способ формовани  многоосевым уплотнением углеродистых блоков, состо щих из углеродистой массы на основе углеродистого конгломерата, например, кокса, антрацита, графита, коксуемого органического св зующего, например, смолы и добавок, отличающийс  тем, что углеродистую массу ввод т в форму, некоторые стенки которой могут реверсивно перемещатьс  относительно их первоначального положен ни , и последовательно прилегают к указанной массе по меньшей мере одну нагрузку оь по оси An, затем по меньшей мере одну нагрузку оь -I-1 по оси Ап-м, не совпадающей с осью An, затем по меньшей мере одну нагрузку 7П +2 по оси Ап+2. не совпадающей с осью An+i и так далее, повтор  , при этом кажда  нагрузка о прилагаетс  после по меньшей мере частичного сн ти  нагрузки 7(к1).

На фиг. 1 изображено движение сближени  зерен конгломерата, разбросанных в св зующем под действием первой нагрузки (например, вертикальной) о, затем второй нагрузки 2, например, горизонтальной (перпендикул рной O2J: на фиг.2 - двухосевое уплотнение согласно изобретению; на фйг.З- этапы двухосевого уплотнени  с различной амплитудой согласно изобретению. Дл   сности чертежа амплитуда перемещени  боковых стенок также изображена преувеличенной .

Согласно изобретению уплотн емый блок размещают в форйе пресса, причем, параллелепипедной формы 1, имеющей не- подвижноедно 5, две боковые жесткие противоположные и неподвижные стенки (не видны на разрезе ,фиг2) и две другие боковые стенки 3. подвижные относительно уплотн емого блока, под действием домкратов или пружин 4, Во врем  загрузки эти упругие средства 4 контролируют и ограничивают расхождение боковых подвижных

стенок и после сн ти  первой нагрузки 0ч они оказывают обратное воздействие, которое стремитс  вернуть стенки в первоначальное положение. Эти средства 4

производ т также нагрузки «2 . когда нагрузка (7i уменьшена или сн та.

Повторное изменение положени  зерен кокса 5, покрытых св зующим 6. схематически изображено на фиг.2А, 2В, 2С.

В первом варианте осуществлени  изобретени  уплотнение двухосевое и включает в себ  первые нагрузки GI, затем вторые нагрузки О2 в последовательности на две противоположные стенки 3 формы.

Перва  нагрузка 1 может быть, например , вертикальной, но ничто не преп тствует тому, чтобы расположить поршень пресса горизонтально.

Во втором варианте осуществлени  изобретени  уплотнение трехосевое и включает в себ , например, последовательность вертикальных, затем боковых нагрузок на две противоположные стенки, затем боковых нагрузок на две другие стенки, затем снова вертикальных нагрузок или в варианте вертикальных, боковых нагрузок на две противоположные стенки, вертикальных , боковых нагрузок на две другие стенки, снова вертикальных и т.д. 1/1 в данном случае поршень пресса может перемещатьс  в направлении , отличающемс  от вертикального , что не выходит за рамки изобретени , он может быть расположен горизонтально.

На практике критерием выбора одного или другого из этих вариантов будет природа материала и сложность промышленной

аппаратуры, способной осуществл ть эти последовательные операции.

Вначале уровень уплотнени  углероди- стой массы, введенной в форму, незначителен: следовательно, можно регулировать

:.: опускание поршн  и перемещение боковых

..::.: стенок с относительно большой амплитудой (а) дл  обеспечени  эффективного перемешивани  заготовки 8 углеродистого блока (фиг,2А,ЗВ). Затем постепенно уменьшают эту амплитуду (Ь) (фиг.ЗС, ЗД). По меньшей мере дл  последовательного цикла боковые

стенки должны быть полностью блокированы Съемным средством, изображенным символически элементом 7 (фиг.ЗЕ, ЗГ), так, чтобы придать углеродистому блоку точные окончательные размеры 9. .

0

5

0

5

Плотность в сухом состо нии (DS) определ етс  отношением:

DS DA (100% смола) 100

DA - объемна  плотность сырой углеродистой массы, какой ее замер ют и % смолы содержание смолы в весовых процентах в сырой массе.

Выигрыш очень показателен и соответствует значительному улучшению качества анодов.

Многоосевое уплотнение позвол ет работать с меньшими нагрузками (при равном числе анодов) по сравнению с обычными способами, что позвол ет изготовить аноды больших размеров данным прессом, просто замен   форму.

Многоосевое уплотнение позвол ет уменьшить анизотропию прессованных анодов. В частности, отмечено, что удельное сопротивление обожженных анодов обычно больше в направлении прессовани , чем удельное сопротивление в направлении , перпендикул рном направлению прессовани , и стремитьс  выравниватьс  в двух направлени х,

. Наконец, многоосевое уплотнение увеличивает степень уплотнени  анода, следовательно , срок его службы в электролизной ванне, что уменьшает частоту смены анода.

0

5

0

-2

котора , как известно нарушает тепловое равновесие ванны.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ формовани  угольных блоков уплотнением, включающий введение углеродистой массы на основе углеродсодержа- щего наполнител  и коксующегос  органического св зующего в пресс-форму и ее уплотнение по трем взаимно перпендикул рным ос м Ап, An-и. АП42 последовательными нагрузками он, оь+ 1. oh +2. прикладываемыми путем перемещени  стенок пресс-формы и поршнем пресса, отличающийс  тем. что, с целью повышени  качества углеродных блоков, каждую нагрузку оь . оь +1, оь +2. прикладывают после частичного сн ти  предыдущей нагрузки , а амплитуду каждого перемещени  стенок по ос м Ап, Ап+1, Ап+2 уменьшают в ходе последовательных циклов уплотнени  и довод т до нул  при достижении угольным блоком заданных размеров.

   W777 7 /7w77//77/7,

   ffiW7 W77Z 7/ //// /////7ff/

   .::V- -ffii:: ;V-.-v.