RU2014135212A

RU2014135212A - Способ изготовления катодного блока для электролитической ячейки для получения алюминия

Info

Publication number: RU2014135212A
Application number: RU2014135212A
Authority: RU
Inventors: Мартин КУХЕР; Франк Хильтманн; Януш ТОМАЛЯ
Original assignee: Сгл Карбон Се
Priority date: 2012-02-01
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2016-03-27
Also published as: CA2862277C; UA112676C2; EP2809833A1; RU2666806C2; DE102012201468A1; CA2862277A1; WO2013113837A1; CN104126032A; JP2015511273A; EP2809833B1; JP6018227B2

Abstract

1. Способ изготовления катодного блока, включающий стадии:a) подготовки смеси исходных материалов, включающей в себя кокс и пек, причем кокс включает в себя два сорта кокса, которые в ходе карбонизации, и/или графитирования, и/или охлаждения обладают разным поведением в отношении изменения объема,b) формирования сырца из смеси иc) карбонизации сырца и графитирования карбонизированного сырца, без его предварительного импрегнирования, с получением графитированного тела (изделия), а также охлаждения после графитирования.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получают катодный блок с объемной плотностью углеродной части, составляющей более 1,68 г/см, особенно предпочтительно более 1,71 г/см, в частности вплоть до 1,75 г/см.3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что два сорта кокса включают в себя первый сорт кокса и второй сорт кокса, причем первый сорт кокса в ходе карбонизации, и/или графитирования, и/или охлаждения обнаруживает более сильную усадку и/или расширение, чем второй сорт кокса.4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что усадка и/или расширение первого сорта кокса в ходе карбонизации, и/или графитирования, и/или охлаждения в расчете на объем превышает по меньшей мере на 10% таковую/таковое второго сорта кокса, в частности превышает по меньшей мере на 25%, в особенности превышает по меньшей мере на 50%.5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что количественная доля в процентах по массе второго сорта кокса в расчете на суммарное количество кокса составляет от 50% до 90%.6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что к коксу добавляют дополнительный углеродсодержащий материал, и/или добавки, и/или порошкообразный твердый материал.7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что доля твердого материала, в частности таког

Claims

1. Способ изготовления катодного блока, включающий стадии:

a) подготовки смеси исходных материалов, включающей в себя кокс и пек, причем кокс включает в себя два сорта кокса, которые в ходе карбонизации, и/или графитирования, и/или охлаждения обладают разным поведением в отношении изменения объема,

b) формирования сырца из смеси и

c) карбонизации сырца и графитирования карбонизированного сырца, без его предварительного импрегнирования, с получением графитированного тела (изделия), а также охлаждения после графитирования.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получают катодный блок с объемной плотностью углеродной части, составляющей более 1,68 г/см³, особенно предпочтительно более 1,71 г/см³, в частности вплоть до 1,75 г/см³.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что два сорта кокса включают в себя первый сорт кокса и второй сорт кокса, причем первый сорт кокса в ходе карбонизации, и/или графитирования, и/или охлаждения обнаруживает более сильную усадку и/или расширение, чем второй сорт кокса.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что усадка и/или расширение первого сорта кокса в ходе карбонизации, и/или графитирования, и/или охлаждения в расчете на объем превышает по меньшей мере на 10% таковую/таковое второго сорта кокса, в частности превышает по меньшей мере на 25%, в особенности превышает по меньшей мере на 50%.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что количественная доля в процентах по массе второго сорта кокса в расчете на суммарное количество кокса составляет от 50% до 90%.

6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что к коксу добавляют дополнительный углеродсодержащий материал, и/или добавки, и/или порошкообразный твердый материал.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что доля твердого материала, в частности такого как TiB₂, в смеси находится в диапазоне от 15 масс. % до 60 масс. %, в частности от 20 масс. % до 50 масс. %.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что катодный блок изготовляют в виде многослойного блока, причем первый слой содержит кокс в качестве исходного материала и, при необходимости, дополнительный углеродсодержащий материал, а второй слой содержит кокс в качестве исходного материала и огнеупорный твердый материал, в частности TiB₂, и, при необходимости, дополнительный углеродсодержащий материал.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что кокс первого и/или второго слоя включает в себя два сорта кокса, которые, за счет разного поведения в отношении изменения объема в ходе карбонизации, и/или графитирования, и/или охлаждения, приводят к объемной плотности образующегося графита более 1,70 г/см³.

10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что второй слой обладает высотой, которая составляет от 10 до 50%, в частности от 15 до 45% суммарной высоты катодного блока.

11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что твердый материал имеет унимодальное распределение частиц по размеру, причем значение d₅₀ лежит между 10 и 20 мкм, в частности между 12 и 18 мкм, в частности между 14 и 16 мкм.

12. Способ по п. 8, отличающийся тем, что значение d₉₀ огнеупорного твердого материала лежит между 20 и 40 мкм, в частности между 25 и 30 мкм.

13. Способ по п. 8, отличающийся тем, что значение d₁₀ огнеупорного твердого материала лежит между 2 и 7 мкм, в частности между 3 и 5 мкм.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадию графитирования проводят при температурах в диапазоне от 2550°C до 3000°C, в частности в диапазоне от 2600°C до 2900°C.

15. Катодный блок, в частности изготовленный способом по одному или более из пп. 1-14, отличающийся тем, что объемная плотность в отношении углеродной части для по меньшей мере одного слоя катодного блока превышает 1,68 г/см³, в частности превышает 1,70 г/см³, в частности по меньшей мере превышает 1,71 г/см³, в частности составляет вплоть до 1,75 г/см³.