RU2401885C1 - Способ защиты катодного устройства алюминиевого электролизера - Google Patents
Способ защиты катодного устройства алюминиевого электролизера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2401885C1 RU2401885C1 RU2009110578/02A RU2009110578A RU2401885C1 RU 2401885 C1 RU2401885 C1 RU 2401885C1 RU 2009110578/02 A RU2009110578/02 A RU 2009110578/02A RU 2009110578 A RU2009110578 A RU 2009110578A RU 2401885 C1 RU2401885 C1 RU 2401885C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- electrolysis cell
- blocks
- cathode assembly
- aluminium electrolysis
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству алюминия, а именно к способу защиты катодного устройства алюминиевого электролизера. Способ включает нанесение покрытия на углеграфитовые блоки, в качестве которого используют расплавленный кремний, который наносят плазменным напылением толщиной не более 2 мм снизу и сбоку на углеграфитовые блоки. Обеспечивается повышение эффективности защиты катодного устройства алюминиевого электролизера.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству алюминия электролизом расплава солей и оксидов с обожженными и самоспекающимися анодами и может быть использовано при проектировании новых и реконструкции действующих электролизеров.
В алюминиевом электролизере с обожженными и самоспекающимися угольными анодами катодом служит углеграфитовая подина, ток к которой подводится через стальные блюмсы, и на подине находится расплавленный алюминий. Выделяющийся при электролизе алюминий собирается на катоде. При этом после нескольких лет работы электролизера через угольные катодные блоки вниз протекают криолитовый электролит и расплавленный алюминий. Они разрушают электролизер и выводят его из строя [Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия. М.: Металлургия, 1971].
Недостаток этих электролизеров - пористость угольных катодных блоков достигает 12-25%. В результате этого происходит протекание электролита и расплавленного алюминия через подовые катодные угольные блоки между зернами спеченного углеграфита и по трещинам в катодных блоках и между ними, разрушаются подина и корпус электролизера, и процесс электролиза прекращается. Требуется демонтировать электролизер и монтировать новый.
В Пат. США №5227045, МКИ5 С25D 9/04. Заявлено 30.12.91, опубликовано 13.07.93, Townsend D.W. Покрытие подины посредством пересыщения алюминием, с целью предохранения подины электролизера от разрушения расплавленными алюминием, натрием и криолитом предложено наносить на нее покрытие из TiB2 и TiC, а также боридов, карбидов и других тугоплавких металлов (Zr, Hf, Cr, V, Nb, Та, Mo, W). Оксиды указанных металлов вводят совместно с бором в ванну вместе с глиноземом. Выделяясь одновременно с алюминием на катоде, они пересыщают металл на подине и выпадают в осадок в виде соответствующих боридов и карбидов (при взаимодействии с углеродистой подиной), образуя пленку толщиной до 50 мм. Скорость наращивания пленки 0,1-20 мм в год.
Недостаток такого способа в том, что электролит и алюминий загрязняются введенными металлами, ухудшая качество электролитического алюминия.
Углеграфитовый блок получают спеканием порошка. Соответственно блоки имеют открытые и закрытие поры и трещины. Протекание электролита и алюминия через углеграфитовый катодный блок при электролизе происходит по открытым порам, что приводит к разрушению катодных блоков и футеровки электролизера. Ранее протекание уменьшали, создавая покрытия сверху блоков.
Задачей изобретения является эффективность защиты катодного устройства алюминиевого электролизера.
Достигается это пропиткой расплавленным кремнием, который наносят плазменным напылением снизу и сбоку на углеграфитовые блоки, толщиной не более 2 мм.
При создании пропитанного слоя снизу и сбоку у блоков будут дополнительные положительные эффекты:
1. исключается протекание электролита и алюминия через поры углеграфитовых катодных блоков, так как поры и трещины закупорены сбоку и снизу блоков;
2. пропитанный слой не контактирует с расплавленным алюминием и электролитом;
3. не происходит химической коррозии и абразивного износа пропитанного слоя;
4. нижний пропитанный слой работает при температуре ниже чем температура верхнего покрытия;
5. нижний и боковой пропитанный слой долговечнее чем верхнее покрытие;
6. требование к материалу и технологии создания нижнего пропитанного слоя слабее чем к таким же параметрам верхнего покрытия.
Способ осуществляется следующим образом.
Расплавленный кремний плазменной горелкой наносят на низ и боковины углеграфитовых блоков. Толщина пропитанного слоя должна быть не более 1-2 мм, чтобы исключить или уменьшить термические напряжения между блоком и пропитанным слоем и соответственно отслаивание пропитанного слоя от блока. Процесс пропитки кремнием производится после изготовления блоков и до их установки в электролизер, что технологически легко осуществимо. Толщину пропитанного слоя легко регулировать в процессе пропитки.
При этом расплавленный кремний хорошо смачивает и пропитывает пористый уголь, заполняют тонкий слой пор, создавая вакуум-плотный слой, и соответственно уменьшается вероятность проникновения электролита и алюминия в катодный блок, через него и в нижние слои футеровки под блоком.
Claims (1)
- Способ защиты катодного устройства алюминиевого электролизера, включающий нанесение покрытия на углеграфитовые блоки, отличающийся тем, что в качестве покрытия используют расплавленный кремний, который нанесен снизу и сбоку на углеграфитовые блоки плазменным напылением толщиной не более 2 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009110578/02A RU2401885C1 (ru) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Способ защиты катодного устройства алюминиевого электролизера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009110578/02A RU2401885C1 (ru) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Способ защиты катодного устройства алюминиевого электролизера |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2401885C1 true RU2401885C1 (ru) | 2010-10-20 |
Family
ID=44023949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009110578/02A RU2401885C1 (ru) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Способ защиты катодного устройства алюминиевого электролизера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2401885C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626128C1 (ru) * | 2016-10-10 | 2017-07-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ защиты углеграфитовой подины алюминиевого электролизера |
RU2682732C1 (ru) * | 2018-02-06 | 2019-03-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ изготовления катодного блока для алюминиевого электролизера |
-
2009
- 2009-03-23 RU RU2009110578/02A patent/RU2401885C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626128C1 (ru) * | 2016-10-10 | 2017-07-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ защиты углеграфитовой подины алюминиевого электролизера |
RU2682732C1 (ru) * | 2018-02-06 | 2019-03-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ изготовления катодного блока для алюминиевого электролизера |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0905284B1 (en) | Aluminium electrowinning cell with drained cathode | |
HU218031B (hu) | Eljárás és szuszpenzió tűzálló boridbevonat alkalmazása alumíniumgyártáshoz használt cellák széntartalmú elemeinek védelmére, széntartalmú cellaelem, továbbá alumíniumgyártó cella | |
AU2014244488B2 (en) | Systems and methods of protecting electrolysis cells | |
US6638412B2 (en) | Prevention of dissolution of metal-based aluminium production anodes | |
EP2140044B1 (en) | Aluminium electrowinning cell with metal-based cathodes | |
RU2660448C2 (ru) | Электрод алюминиевого электролизера (варианты) | |
NZ538777A (en) | Aluminium electrowinning cells with metal-based anodes having an oxide-based surface | |
RU2401885C1 (ru) | Способ защиты катодного устройства алюминиевого электролизера | |
US6533909B2 (en) | Bipolar cell for the production of aluminium with carbon cathodes | |
Gorlanov et al. | Electrochemical borating of titanium-containing carbographite materials | |
EP1112393B1 (en) | Bipolar cell for the production of aluminium with carbon cathodes | |
EP1366214B1 (en) | Aluminium-wettable porous ceramic material | |
EP1185724B1 (en) | Aluminium electrowinning cells having a v-shaped cathode bottom | |
EP1105552B1 (en) | Slow consumable non-carbon metal-based anodes for aluminium production cells | |
RU2401886C1 (ru) | Способ защиты катодного устройства алюминиевого электролизера | |
RU2270887C2 (ru) | Способ монтажа боковой футеровки катодного устройства алюминиевого электролизера | |
RU2716726C1 (ru) | Способ нанесения защитного покрытия на катоды электролизера для получения алюминия | |
EP1366216A1 (en) | Cell for the electrowinning of aluminium operating with metal-based anodes | |
AU708455B2 (en) | Aluminium electrowinning cell with improved cathode bottom | |
RU2471892C1 (ru) | Способ производства металлов электролизом расплавленных солей | |
AU2002236145B2 (en) | Cell for the electrowinning of aluminium operating with metal-based anodes | |
US20040084324A1 (en) | Aluminium electrowinning cells having a V-shaped cathode bottom | |
GB208714A (en) | Improvements in or relating to the electrolytic refining of metals | |
AU2002236145A1 (en) | Cell for the electrowinning of aluminium operating with metal-based anodes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110324 |