RU2557177C2 - Graphitised shaped cathode device for aluminium production and its graphitised slowing-down cathode unit - Google Patents

Graphitised shaped cathode device for aluminium production and its graphitised slowing-down cathode unit Download PDF

Info

Publication number
RU2557177C2
RU2557177C2 RU2011125377/02A RU2011125377A RU2557177C2 RU 2557177 C2 RU2557177 C2 RU 2557177C2 RU 2011125377/02 A RU2011125377/02 A RU 2011125377/02A RU 2011125377 A RU2011125377 A RU 2011125377A RU 2557177 C2 RU2557177 C2 RU 2557177C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode
unit
graphitized
millimeters
block
Prior art date
Application number
RU2011125377/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011125377A (en
Inventor
Вэйхао ЧЖАО
Гаоцян ЛО
Гэхуа ПЭН
Original Assignee
Гуанси Цянцян Карбон Ко., Лтд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN2010102968593A external-priority patent/CN101949035B/en
Priority claimed from CN201010296856XA external-priority patent/CN101949034B/en
Application filed by Гуанси Цянцян Карбон Ко., Лтд filed Critical Гуанси Цянцян Карбон Ко., Лтд
Publication of RU2011125377A publication Critical patent/RU2011125377A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2557177C2 publication Critical patent/RU2557177C2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the graphitised shaped cathode device for aluminium production. The cathode device contains main unit and graphitised slowing-down cathode unit. On the longitudinal edges of the main unit two groups of grooves are made symmetrically. The feed stock used for the specified graphitised slowing-down cathode unit manufacturing contains calcinated oil coke, electrically calcinated anthracite, coal-tar asphalt, alloying admixture TiB2 and SiC. The graphitised slowing-down cathode unit is installed in groove made by both specified grooves with overlapping of the connecting joint between two main units.
EFFECT: effect of power saving and reduced expanses, reduced effective thickness of the main unit and impact on its service life, achievement of partial structural reinforcement of the main unit and increased service life of the electrolyser.
10 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к электролитической технологии, особенно к фасонному катодному устройству для электролиза алюминия и к его дроссельному блоку с графитированным катодным блоком, с помощью которого изготовляется металлический алюминий электролизом солевых расплавов.The invention relates to electrolytic technology, especially to a shaped cathode device for aluminum electrolysis and to its throttle unit with a graphite cathode block, with which metal aluminum is produced by electrolysis of salt melts.

Уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Алюминий получается электролизом солевых расплавов оксида алюминия. Основной принцип электролиза солевых расплавов оксида алюминия: под действием постоянного тока между анодом и катодом расплавленный Аl2O3 вступает в электрохимическую реакцию, это вызывает выделение Аl/O. Al3+ постоянно получает электроны на катоде, образует жидкие капли Al, эти жидкие капли Al накопляются на большие количества жидкости алюминия. О2- непрерывно теряет электроны на аноде, вступает в реакцию с С и образует большое количество СO2. Его уравнение химических реакций: 2Аl2O3+3С=4Аl+3СO2. В процессе этой реакции потребляют большое количество электроэнергии. Расход электроэнергии на постоянном токе для электролиза алюминия руководствуется следующей формулой: расход электроэнергии на постоянном токе = 2980×V/µ (где V - напряжение электролизера, изменяется в зависимости от "расстояния между электродами" µ - действие тока, для современного электролизера это 0.93-0.95). Практика показывает, что расстояние между анодом и поверхностью жидкости алюминия (также называется "расстояние между электродами") в значительной степени влияет на расход электроэнергии при электролизе алюминия. В случае использования обычного плоского катодного устройства для производства металлического алюминия электролизом солевых расплавов расход электроэнергии на постоянном токе - 13500-13800 kWh/tAl. Под влиянием ряда факторов, как загрузки, магнитного поля, электрического поля, замены анодного устройства, выброса анодного газа, поверхность жидкости алюминия возникнет колебание и образует" турбулентный поток". С одной стороны, "турбулентный поток" играет роль "смешивания" электролита, уменьшает остаток электролита и способствует производству; с другой стороны, "турбулентный поток" вызывает колебание поверхности жидкости, это приведет к увеличению "расстояния между электродами" и повысит расход электроэнергии. В то же время, "турбулентный поток" легко изнашивает катодное устройство, снижает срок его эксплуатации. С целью снижения расхода электроэнергии для электролиза алюминия в области исследования и изобретения фасонного катодного устройства для получения алюминия традиционный подход заключается в том, что для снижения расстояния между электродами изготовляется дроссельный блок из одинаковых материалов. Дроссельный блок интегрируется с основным блоком, так что свойства такого катодного устройства для получения алюминия, как срок эксплуатации, значительно ограничиваются. Как указаны в литературах, опубликованных в стране и за рубежом, которые мы нашли:Aluminum is obtained by electrolysis of salt melts of aluminum oxide. The basic principle of electrolysis of salt melts of aluminum oxide: under the action of direct current between the anode and cathode, molten Al 2 O 3 enters an electrochemical reaction, this causes the release of Al / O. Al 3+ constantly receives electrons at the cathode, forms liquid droplets of Al, these liquid droplets of Al accumulate on large quantities of aluminum fluid. O 2- continuously loses electrons at the anode, reacts with C and forms a large amount of CO 2 . His equation of chemical reactions: 2Al 2 O 3 + 3C = 4Al + 3CO 2 . In the process of this reaction consume a large amount of electricity. The direct current power consumption for aluminum electrolysis is governed by the following formula: direct current power consumption = 2980 × V / μ (where V is the cell voltage, varies depending on the "distance between the electrodes" µ is the current effect, for a modern electrolyzer this is 0.93- 0.95). Practice shows that the distance between the anode and the surface of the aluminum liquid (also called the "distance between the electrodes") significantly affects the energy consumption during aluminum electrolysis. In the case of using a conventional flat cathode device for the production of aluminum metal by electrolysis of salt melts, the direct current power consumption is 13500-13800 kWh / tAl. Under the influence of a number of factors, such as loading, magnetic field, electric field, replacement of the anode device, ejection of the anode gas, the surface of the aluminum liquid will oscillate and form a “turbulent flow”. On the one hand, the "turbulent flow" plays the role of "mixing" the electrolyte, reduces the remainder of the electrolyte and promotes production; on the other hand, the "turbulent flow" causes the surface of the liquid to oscillate, this will lead to an increase in the "distance between the electrodes" and increase the energy consumption. At the same time, the “turbulent flow" easily wears out the cathode device, and reduces its life. In order to reduce the energy consumption for electrolysis of aluminum in the field of research and invention of a shaped cathode device for producing aluminum, the traditional approach is that to reduce the distance between the electrodes a choke block is made of the same materials. The throttle unit integrates with the main unit, so that the properties of such a cathode device for producing aluminum, such as the service life, are significantly limited. As indicated in the literature published in the country and abroad, which we found:

1. Патент Китая, наименование: электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия. Номер заявки (патента): 200710010523.4. Дата подачи заявки: 2.марта 2007, Международная патентная классификация: С25С 3/08(2006.1). Заявитель (владелец) патента: Фэн Найсян. Реферат: данный электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия включает в себя корпус, установленные на низе термоизоляционные и огнеупорные материалы, катодные и анодные блоки. Катодный блок характеризуется фасонной структурой, именно на поверхности катодного блока образуются несколько выпуклостей. Электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия по данному изобретению позволяет замедлять скорость течения катодной жидкости алюминия в электролизере и снижать высоту ее колебания. И тем самым он позволяет достигать следующих целей: повышение стабильности для поверхности жидкости металлического алюминия; снижение потерь алюминия при плавке; повышение эффективности тока и уменьшение расстояния между электродами; снижение расхода электроэнергии электролиза алюминия и между выпуклыми стенами образование смеси и осадков вязких криолитоглиноземных расплавов на низе катодного блока; препятствие втекания жидкости алюминия через швы и расщелины в низ электролизера и плавления блюмса; продление срока эксплуатации. Выпуклый катодный блок с фасонной структурой по данному изобретению интегрируется с основным блоком, по материалам одинаковый с традиционным катодным блоком электролизера. Он может быть фасонным катодным блоком не только из антрацита, но и из дробящего тела искусственного графита или из смеси антрацита и искусственного графита. Он еще может быть графитовым или полуграфитовым катодным блоком с фасонной структурой.1. Chinese patent, name: electrolyzer from the cathode block with a shaped structure for producing aluminum. Number of application (patent): 200710010523.4. Date of filing: March 2, 2007, International Patent Classification: C25C 3/08 (2006.1). Applicant (owner) of the patent: Feng Naisyan. Summary: this electrolyzer from a cathode block with a shaped structure for producing aluminum includes a housing, heat-insulating and refractory materials installed on the bottom, cathode and anode blocks. The cathode block is characterized by a shaped structure, it is on the surface of the cathode block that several bulges are formed. An electrolyzer from a cathode block with a shaped structure for producing aluminum according to this invention allows to slow down the flow rate of the cathode liquid of aluminum in the electrolyzer and to reduce its height of oscillation. And thereby it allows you to achieve the following goals: increasing stability for the surface of the liquid metal aluminum; reduction of aluminum losses during smelting; increasing current efficiency and reducing the distance between the electrodes; reduction of electric energy consumption of aluminum electrolysis and between convex walls the formation of a mixture and precipitation of viscous cryolite-alumina melts at the bottom of the cathode block; an obstacle to the flow of aluminum fluid through the seams and crevices into the bottom of the cell and the melting of the bloom; extension of the service life. The convex cathode block with a shaped structure according to this invention integrates with the main block, the materials are the same with the traditional cathode block of the electrolyzer. It can be a shaped cathode block not only from anthracite, but also from the crushing body of artificial graphite or from a mixture of anthracite and artificial graphite. It can still be a graphite or semi-graphite cathode block with a shaped structure.

Несмотря на то, что в данном изобретении улучшение структуры катодного блока электролиза алюминия облегчает производство и эксплуатацию, достигает определенных положительных результатов, но по-прежнему имеет следующие недостатки:Despite the fact that in this invention, improving the structure of the cathode block of aluminum electrolysis facilitates the production and operation, it achieves certain positive results, but still has the following disadvantages:

а) выпуклая и основная части изготовляются из однородного материала. Выпуклая часть подвергается значительному смыву "турбулентного потока", так что срок эксплуатации у выпуклой части значительно меньше, чем у основной части. С повышением потери выпуклой части энергосберегающий эффект значительно снижается;a) the convex and main parts are made of homogeneous material. The convex part undergoes a significant flushing of the "turbulent flow", so that the life of the convex part is much shorter than that of the main part. With increasing loss of the convex part, the energy-saving effect is significantly reduced;

b) при формовании поверхностной выпуклости необходимо изготовление выпуклой структуры из сырца, к которому не приспосабливаются наличное оборудование для формования, штамп и загрузка обжиговой печи. Для производства необходимо вложить крупный капитал на техническое перевооружение. Даже после технического перевооружения выпуклости на поверхности катодного блока легко появляются расщелины, и катодный блок будет непригодным продуктом;b) when molding a surface convexity, it is necessary to produce a convex structure from raw material, to which the available molding equipment does not fit, stamp and load the kiln. For production, it is necessary to invest large capital on technical re-equipment. Even after technical re-equipment of the bulge, crevices easily appear on the surface of the cathode block, and the cathode block will be an unsuitable product;

c) не осуществляется структурное укрепление слабых звеньев между соединительными местами;c) structural strengthening of the weak links between the connecting places is not carried out;

а) образование вязких смеси или осадков криолитоглиноземных расплавов между выпуклыми стенами на низе катодного блока способствует продлению срока эксплуатации электролизера - это дезориентация, только может привести к повышению сопротивляемости и увеличению напрасного расхода электроэнергии.a) the formation of a viscous mixture or precipitation of cryolite-alumina melts between convex walls at the bottom of the cathode block helps to extend the life of the cell - this is disorientation, it can only lead to increased resistance and an increase in wasted energy consumption.

2. Патент Китая, наименование: электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия нового типа, замедляющий коррозию выпуклости катодного блока. Номер заявки (патента): CN 200910248884.1. Международная патентная классификация: С25С 3/08(2006.01)1. Заявитель (владелец) патента: Фэн Найсян. Адрес: провинция Ляонин, город Шэньян, район Хэпин, зона "Наньху, улица Ванхубэйлу, переулок 7, дом 2, офис 11-3. Реферат: электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия нового типа, замедляющий коррозию выпуклости катодного блока, на крае по направлению длины на каждом катодном блоке изготовляется выпуклая структура, называется выпуклостью по направлению длины, или на верху катодного блока изготовляется выпуклость, перпендикулярная к направлению длины катодного блока, называется выпуклостью по направлению ширины; или на катодном блоке одновременно изготовляются выпуклость по направлению длины и выпуклость по направлению ширины. В середине выпуклости катодного блока вставляется огнеупорная стена, которая с выпуклостью катодного блока образуют неделимую выпуклость. Неделимая выпуклость играет роль замедления скорости течения жидкости алюминия, уменьшения ее колебания и повышения стабильности поверхности жидкости металлического алюминия в электролизере. При случае коррозии трения катодного блока, в результате того, что электрохимическая коррозия у стены огнеупорного материала ниже, чем у углерода, стена огнеупорного материала может по прежнему играет роль в замедлении скорости течения жидкости алюминия. Алгоритм: электролизер из катодного блока с фасонной структурой для получения алюминия нового типа, замедляющий коррозию выпуклости катодного блока, отличающийся тем, что на крае по направлению длины на каждом катодном блоке изготовляется выпуклая структура, называется выпуклостью по направлению длины, или на верху катодного блока изготовляется выпуклая структура, перпендикулярная к направлению длины катодного блока, называется выпуклой структурой по направлению ширины; или на верхней части катодного блока одновременно изготовляются выпуклая структура по направлению длины и выпуклая структура по направлению ширины. Формы трех структур заключаются в следующем: (1) На крае по направлению длины на каждом катодном блоке изготовляется выпуклая структура по направлению длины, высота которой 10-18 сантиметров, ширина 5-15 сантиметров, находится на крае по направлению длины каждого катодного блока, горизонтальное расстояние между наружной поверхностью выпуклой структуры по направлению длины и краем катодного блока - 1-3 сантиметров. Срединный шов между двумя соседними катодными блоками трамбуется с помощью клейкого углеродистого вещества. По высоте клейкое углеродистое вещество равно катодному блоку. На верхней поверхности клейкого углеродистого вещества двух соседних катодных блоков устанавливается стена огнеупорного материала. Между каждыми двумя соседними катодными блоками стена огнеупорного материала и выпуклая структура по направлению длины на краю двух соседних катодных блоков образуют неделимую выпуклую структуру; (2) На верхней части катодного блока одновременно изготовляются выпуклая структура по направлению длины и выпуклая структура по направлению ширины. Выпуклая структура по направлению ширины находится между вышеуказанными двумя неделимыми выпуклыми структурами по направлению длины. Выпуклая структура по направлению ширины неделимо соединяется с катодным блоком. На каждом катодном блоке расстояние между выпуклой структурой по направлению ширины и соседней неделимой выпуклой структурой по направлению длины - 5-10 сантиметров. (3) На верхней части катодного блока изготовляется выпуклая структура по направлению ширины. Расстояние между каждыми двумя выпуклыми структурами по направлению ширины 20-40 сантиметров. У выпуклой структуры по направлению ширины высота 10-18 сантиметров, ширина 18-30 сантиметров, длина соразмеряется с шириной катодного блока или меньше ширины катодного блока на 2-6 сантиметров.2. Chinese patent, name: electrolyzer from the cathode block with a shaped structure to produce a new type of aluminum, slowing down the corrosion of the convexity of the cathode block. Application (patent) number: CN 200910248884.1. International Patent Classification: C25C 3/08 (2006.01) 1. Applicant (owner) of the patent: Feng Naisyan. Address: Liaoning Province, Shenyang City, Heping District, Nanhu Zone, Vanhubailu Street, 7, Building 2, Office 11-3. Abstract: electrolyzer from the cathode block with a shaped structure to produce a new type of aluminum, which slows down the corrosion of the convexity of the cathode block, on the edge in the direction of length, a convex structure is made on each cathode block, called a bulge in the length direction, or on the top of the cathode block a bulge is made perpendicular to the length direction of the cathode block, called a bulge in the width direction or a bulge in the direction of length and a bulge in the direction of width are simultaneously produced on the cathode block. A refractory wall is inserted in the middle of the bulge of the cathode block, which, with the bulge of the cathode block, forms an indivisible bulge. Indivisible bulge plays the role of slowing the flow rate of aluminum, reducing its oscillation and increase the stability of the surface of the liquid metal aluminum in the electrolytic cell.In the case of corrosion of friction of the cathode block, as a result of the fact that the electrochemical orrosion at the wall of the refractory material is lower than that of carbon; the wall of the refractory material may still play a role in slowing the flow rate of aluminum fluid. Algorithm: an electrolyzer from a cathode block with a shaped structure for producing a new type of aluminum, slowing down the corrosion of the convexity of the cathode block, characterized in that a convex structure is made on the edge in the length direction on each cathode block, called a convexity in the length direction, or on top of the cathode block is made a convex structure perpendicular to the length direction of the cathode block is called a convex structure in the width direction; or on the top of the cathode block, a convex structure in the length direction and a convex structure in the width direction are simultaneously produced. The shapes of the three structures are as follows: (1) A convex structure is made on the edge in the direction of length on each cathode block, in the direction of length, the height of which is 10-18 centimeters, the width of 5-15 centimeters, is horizontal on the edge in the direction of the length of each cathode block, horizontal the distance between the outer surface of the convex structure in the direction of length and the edge of the cathode block is 1-3 centimeters. The middle seam between two adjacent cathode blocks is rammed with adhesive carbonaceous matter. The height of the adhesive carbon substance is equal to the cathode block. A wall of refractory material is installed on the upper surface of the adhesive carbonaceous substance of two adjacent cathode blocks. Between each two adjacent cathode blocks, the wall of the refractory material and the convex structure along the length direction at the edge of two adjacent cathode blocks form an indivisible convex structure; (2) On the upper part of the cathode block, a convex structure in the length direction and a convex structure in the width direction are simultaneously produced. The convex structure in the width direction is between the above two indivisible convex structures in the length direction. The convex structure in the width direction is indivisibly connected to the cathode block. At each cathode block, the distance between the convex structure in the width direction and the adjacent indivisible convex structure in the length direction is 5-10 centimeters. (3) On the upper part of the cathode block, a convex structure is made in the width direction. The distance between each two convex structures in the width direction is 20-40 centimeters. In a convex structure in the direction of the width, the height is 10-18 centimeters, the width is 18-30 centimeters, the length is commensurate with the width of the cathode block or less than the width of the cathode block by 2-6 centimeters.

Помимо наличия таких технических проблем, такие и в литературе 1, используемые огнеупорные материалы и не проводят электричество, это приводит к тому, что повышается сопротивляемость электролизера и увеличивается электроэнергия, это противоречит цели экономии энергии.In addition to the presence of such technical problems, such as in the literature 1, the refractory materials used do not conduct electricity, this leads to an increase in the resistance of the electrolyzer and an increase in electricity, this contradicts the goal of saving energy.

3. Патент Китая, наименование: компоненты твердого графитового катодного блока и его способ изготовлении. Номер заявки (патента): 200910210043. 1. Дата подачи заявки: 4 ноября 2009 г.Заявитель (владелец) патента: ООО "Ваньти Графитовая продукция" группы "Электроэнергия Синьань Лоян", Реферат: компоненты твердого графитового катодного блока и его способ изготовления: технология изготовления графитового катода. Соотношение компонентов: связующая добавка 15-17%; электрокальцинированный нефтяной кокс 83-85%. Способ изготовления осуществляется следующим технологическими шагами: дробление - рассортирование - смешение - охлаждение - виброуплотнение - обжиг - графитование - механическая обработка; Высокая прочность катодного блока по настоящему изобретению способствует снижению его изнашиваемости, благоприятствует продлению срока эксплуатации; хорошая способность к деформации снижает чувствительность к разрыву катодного блока; по электрическим свойствам снижает сопротивляемость и падение напряжения катода, получает хороший эффект экономии энергии и снижения затрат3. Chinese patent, name: components of a solid graphite cathode block and its manufacturing method. Application (patent) number: 200910210043. 1. Application filing date: November 4, 2009 Patent applicant (owner): Wanti Graphite Products LLC, Xinan Luoyang Electricity Group, Abstract: components of a solid graphite cathode block and its manufacturing method: manufacturing technology of graphite cathode. The ratio of components: a binder additive of 15-17%; electro-calcined petroleum coke 83-85%. The manufacturing method is carried out by the following technological steps: crushing - sorting - mixing - cooling - vibration compaction - firing - graphitization - machining; The high strength of the cathode block of the present invention helps to reduce its wear and tear, and helps to extend the life of the unit; good deformation ability reduces sensitivity to rupture of the cathode block; in electrical properties reduces the resistance and voltage drop of the cathode, gets a good effect of saving energy and reducing costs

4. Патент Китая, наименование: коррозионностойкий и графитованный катодный блок электролизера для производства алюминия и его способ изготовления. Номер заявки (патента): 200910167718.9. Дата подачи заявки: 23 сентября 2009 г. Заявитель (владелец) патента: провинция Сычуань, город Гуанхань, АО "Ханьшида Углеродистое вещество". Реферат: настоящее изобретение раскрыло коррозионностойкий и графитованный катодный блок электролизера для производства алюминия и его способ изготовления, относится к отрасли металлургических и неметаллических материалов. В настоящем изобретении в качестве сырьевого материалов для производства графитованого катодного блока используется высокосернистый нефтяной кокс с сернистостью 1-3%. Соотношение компонентов: высокосернистый нефтяной кокс с сернистостью 1-3% составляет 80-85%, модифицированный каменный пек - 15-20%; в рабочем процессе используется вторичный высокотемпературный обжиг, эффективно удаляются серные составы из высокосернистого нефтяного кокса; внедряются крупное виброуплотнение и продольное графитирование, которыми заменяются рабочие процессы пропитки вторичного обжига в известной технологии; время графитования изделия сокращается на 50% и больше, снижаются расход энергии и себестоимость. Эффективно используется злокачественный сырьевой высокосернистый нефтяной кокс, который раньше только используется в качестве топлива или спекающей добавки. Изготовленный коррозионностойкий и графитованный катодный блок электролизера для производства алюминия отличается высокой прочностью, низким коэффициентом пористости, хорошей абразивоустойчивостью к жидкости алюминия, продлевается срок эксплуатации электролизера, пригодится к футеровке катодного блока на крупном электролизере, особенно на электролизере выше 400 kA.4. Chinese patent, name: corrosion-resistant and graphite cathode block of an electrolyzer for aluminum production and its manufacturing method. Number of application (patent): 200910167718.9. Date of filing: September 23, 2009. Applicant (owner) of the patent: Sichuan province, Guanhan city, Hanshida Carbon Substance JSC. Summary: the present invention disclosed a corrosion-resistant and graphite cathode block of an electrolyzer for aluminum production and its manufacturing method, relates to the industry of metallurgical and non-metallic materials. In the present invention, high-sulfur petroleum coke with a sulfur content of 1-3% is used as a raw material for the production of a graphite cathode block. The ratio of components: sour petroleum coke with a sulfur content of 1-3% is 80-85%, modified stone pitch - 15-20%; secondary high-temperature firing is used in the working process, sulfur compounds are effectively removed from high-sulfur petroleum coke; large vibration compaction and longitudinal graphitization are introduced, which replace the working processes of secondary firing impregnation in a known technology; the graphitization time of the product is reduced by 50% or more, energy consumption and cost are reduced. The malignant raw sour petroleum coke, which was previously only used as fuel or sintering additive, is effectively used. The manufactured corrosion-resistant and graphite cathode block of the electrolyzer for aluminum production is characterized by high strength, low porosity, good abrasion resistance to aluminum liquid, the life of the cell is extended, it is useful in lining the cathode block on a large electrolyzer, especially on an electrolyzer above 400 kA.

5. Патент Китая, наименование: графитованный катодный блок на электролизере для производства алюминия. Номер заявки (патента): 200810068782.7. Дата подачи заявки: 19 июня 2008 г. Заявитель (владелец) патента: Акционерное общество "Китайский алюминий". Реферат: данное изобретение раскрыло графитованный катодный блок на электролизере для производства алюминия, состоящий из прокаленного нефтяного кокса и модулированного пека, где прокаленный нефтяной кокс занимает 81-83% от общей массы графитованного катодного блока, модулированный пек - 17-19%. Модулированный пек состоит из модифицированного пека и деготи, где модулированный пек занимает 78-82% от общей массы, деготь - 18-22%.5. Chinese patent, name: graphite cathode block on an electrolyzer for aluminum production. Number of application (patent): 200810068782.7. Date of filing: June 19, 2008. Applicant (owner) of the patent: Joint Stock Company "Chinese Aluminum". Summary: this invention disclosed a graphite cathode block on an aluminum electrolytic cell, consisting of calcined petroleum coke and modulated pitch, where calcined petroleum coke occupies 81-83% of the total mass of graphite cathode block, modulated pitch is 17-19%. Modulated pitch consists of modified pitch and tar, where modulated pitch accounts for 78-82% of the total mass, tar - 18-22%.

Размер зерна прокаленного нефтяного кокса меньше 4.5 миллиметров, где прокаленный нефтяной кокс с зерновидным размером 4.5 -3 миллиметров - 15.5±2%, 3 миллиметра - 1 миллиметр - 15±2%, меньше 1 миллиметра - 21±2%; порошковый материал - 48.5±2%. Размер зерна порошкового материала прокаленного нефтяного кокса - 200, занимает 50±3%. По сравнению с известной технологией преимущество изобретения состоит в том, что значительно снижается сопротивляемость катодного блока, повышается электропроводность катодного клейкого вещества и стойкость против воздействия натрия катодного блока, значительно повышается качество графитованного катодного блока, улучшается окружающая среда помещения алюминиевого завода, снижается напряжение электролизера, продлевается срок эксплуатации электролизера для производства алюминия, снижаются расход энергии и себестоимость.The grain size of the calcined petroleum coke is less than 4.5 millimeters, where the calcined petroleum coke with a grain-size of 4.5 -3 millimeters is 15.5 ± 2%, 3 millimeters is 1 millimeter is 15 ± 2%, less than 1 millimeter is 21 ± 2%; powder material - 48.5 ± 2%. The grain size of the powder material of calcined petroleum coke - 200, takes 50 ± 3%. Compared with the known technology, the advantage of the invention is that the resistance of the cathode block is significantly reduced, the conductivity of the cathode adhesive is increased and the resistance to sodium of the cathode block is increased, the quality of the graphite cathode block is significantly increased, the environment of the aluminum plant is improved, the cell voltage is reduced, and the cell voltage is extended the life of the electrolyzer for the production of aluminum, reduced energy consumption and cost.

6. Патент Китая, наименование: технология производства графитованного катодного устройства. Номер заявки (патента): 200410040135.7. Дата подачи заявки: 2 июля 2004 г. Заявитель (владелец) патента: Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "Красота алюминия Гуйян". Реферат: данное изобретение раскрыло технологию производства графитованного катодного устройства, в которой используется смесь замедленного нефтяного кокса и асфальтита. После обжига дробится и рассортируется. После смешения с помощью добавления связующей добавки из твердого битума обработается заготовка для катодного блока, потребляемого электролизером, карбонизируется битумом, получается графитованный катодный блок. Изобретение имеет следующие преимущества: хорошие механические, электрические и теплофизические свойства и низкая производственная себестоимость. Использование особенно пригодится для крупного электролизера.6. Chinese patent, name: production technology of graphite cathode device. Number of application (patent): 200410040135.7. Date of filing: July 2, 2004. Applicant (owner) of the patent: Research and Design Institute "Beauty of Guiyang Aluminum." Summary: this invention disclosed a production technology for a graphitized cathode device that uses a mixture of delayed petroleum coke and asphaltite. After firing, it is crushed and sorted. After mixing, by adding a binder additive from solid bitumen, the preform for the cathode block consumed by the electrolyzer is processed, carbonized with bitumen, and a graphitized cathode block is obtained. The invention has the following advantages: good mechanical, electrical and thermophysical properties and low production cost. Use is especially useful for a large electrolyzer.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств и технологий, указанных в литературах 3-6 относится то, что в известных устройствах и технологиях:The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using known devices and technologies indicated in the literature 3-6 include the fact that in known devices and technologies:

a) в рецептах не используются армированные и уплотнительные материалы, это приводит к плохой плотности и низкой прочности;a) recipes do not use reinforced and sealing materials, this leads to poor density and low strength;

b) в рецептах размер зерна слишком толстый (максимальный размер 4 миллиметра), это приводит к тому, что прочность низкая, однородность, плохие износостойкость и абразивоустойчивость;b) in the recipes, the grain size is too thick (maximum size 4 mm), this leads to the fact that the strength is low, uniformity, poor wear resistance and abrasion resistance;

c) не привлекается легирующая добавка, по электрическим свойствам, это ограничивает уменьшение падения напряжения, экономию энергии и снижение затрат;c) the dopant is not involved in electrical properties, this limits the reduction in voltage drop, energy saving and cost reduction;

d) температура для графитования превышает 2100°С, что не осуществляются оптимизация технических характеристик и уменьшение дефектов внутренней структуры.d) the temperature for graphitization exceeds 2100 ° C, which does not optimize the technical characteristics and reduce defects in the internal structure.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задача, стоящая перед изобретателем, заключалась в создании графитированного фасонного катодного устройства нового типа для получения алюминия, для снижения себестоимости у которого используется известное устройство в производстве; срок эксплуатации дроссельного блока долговечный (совпадает со сроком эксплуатации электролизера), в то же время осуществляется структурное укрепление слабых звеньев между соединительными местами; разрешается техническая проблема, что электролит легко утечет из места соединения; представляется дроссельный блок с графитированным катодным блоком, незаменимый для создания графитированного фасонного катодного устройства нового типа для получения алюминия, характеризующийся облегчением эксплуатации, высокой плотностью, высокой прочностью, долговременным сроком эксплуатации и его способ изготовления.The challenge facing the inventor was to create a graphitized shaped cathode device of a new type for producing aluminum, to reduce the cost of which a known device is used in production; the life of the throttle unit is durable (coincides with the life of the electrolyzer), at the same time, structural strengthening of the weak links between the connecting places is carried out; the technical problem is solved that the electrolyte easily leaks from the junction; a throttle unit with a graphitized cathode block appears, indispensable for creating a graphitized shaped cathode device of a new type for producing aluminum, characterized by ease of operation, high density, high strength, long-term operation and its manufacturing method.

Указанный технический результат достигается тем, чтоThe specified technical result is achieved by the fact that

в графитированном фасонном катодном устройстве нового типа для получения алюминия содержится основной блок и дроссельный блок с графитированным катодным блоком. На вертикальных краях основного блока симметрично устанавливаются желоба. Пересекаясь через соединительный шов между двумя основными блоками, дроссельный блок с графитированным катодным блоком, который отличается материалом от основного блока, вставляется в желоб, составляющий из двух желобов. Дроссельный блок трамбуется с помощью клейкого вещества на основном блоке, именно пересекающаяся вставка дроссельного блока с графитированным катодным блоком в соединительный шов между двумя катодными основными блоками. Габаритный размер, способ вставки и комбинации, а также требования к механической обработке определяются в зависимости от объема электролизера и от объема установленной мощности трансформатора.in a graphitized shaped cathode device of a new type for producing aluminum, there is a main unit and a throttle unit with a graphitized cathode block. On the vertical edges of the main unit, gutters are mounted symmetrically. Intersecting through the connecting seam between the two main blocks, a throttle block with a graphite cathode block, which differs in material from the main block, is inserted into a trench composed of two trenches. The throttle block is rammed with adhesive on the main block, namely the intersecting insert of the throttle block with a graphite cathode block in the connecting seam between the two cathode main blocks. The overall size, the method of insertion and combination, as well as the requirements for machining are determined depending on the volume of the cell and the amount of installed power of the transformer.

Вышеизложенное графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия характеризуется тем, что обычным углеродным блоком для алюминиевых электролизеров является основной блок, графитированным материалом для электролиза алюминия является материал дроссельного блока.The above graphite shaped cathode shaped device of a new type for producing aluminum is characterized by the fact that the usual carbon block for aluminum electrolysis cells is the main block, the graphite material for aluminum electrolysis is the material of the throttle block.

Расстояние между вышеизложенными дроссельным блоком с графитированным катодным блоком и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 300-380 миллиметров, при работе или текущем ремонте анодного блока такое расстояние защищает дроссельный блок от вызванного столкновением повреждения или расшатывания. Расстояние между двумя дроссельными блоками с графитированным катодным блоком - 300-350 миллиметров, это облегчает прием сырья.The distance between the above throttle unit with a graphite cathode block and the outer edge in the transverse direction of the main unit is 300-380 millimeters, during operation or maintenance of the anode block, this distance protects the throttle unit from damage or loosening caused by the collision. The distance between two choke blocks with a graphite cathode block is 300-350 millimeters, which facilitates the reception of raw materials.

Вышеизложенное графитированное фасонное катодное устройство нового типа для алюминиевой промышленности характеризуется тем, что соединительный шов между основными блоками трамбуется с помощью клейкого вещества.The foregoing graphitized shaped cathode device of a new type for the aluminum industry is characterized in that the connecting seam between the main blocks is rammed with an adhesive.

Вышеизложенное графитированное фасонное катодное устройство нового типа для алюминиевой промышленности характеризуется тем, что глубина желоба 100~150 миллиметров, ширина 80-100 миллиметров.The above graphite shaped cathode shaped device of a new type for the aluminum industry is characterized in that the depth of the gutter is 100 ~ 150 millimeters, the width is 80-100 millimeters.

Вышеизложенное графитированное фасонное катодное устройство нового типа для алюминиевой промышленности характеризуется тем, что сечение дроссельного блока с графитированным катодным блоком является прямоугольной или выпуклой формой; На вершине дроссельного блока с графитированным катодным блоком устанавливается галтель, у которого величина угла - 135°-175°, высота - 30-60 миллиметров.The above graphite shaped cathode shaped device of a new type for the aluminum industry is characterized in that the cross section of the throttle unit with a graphitized cathode block is rectangular or convex; At the top of the throttle unit with a graphitized cathode block, a fillet is installed with an angle of 135 ° -175 ° and a height of 30-60 millimeters.

Дроссельный блок из которого изготовляется данный графитированный катодный блок, включает в себя сырьевой материал с следующими весовыми долями:The throttle block from which this graphitized cathode block is made includes raw material with the following weight fractions:

добавка борида титанаtitanium boride additive 1-8 долей1-8 shares прокаленный нефтяной коксcalcined petroleum coke 40-85 долей40-85 shares электрокальцинированный антрацитelectrocalcined anthracite 1-40 долей1-40 shares каменный пекstone pitch 15-25 долей15-25 shares добавка карбида кремнияsilicon carbide additive 1-15 долей1-15 shares

Вышеизложенный дроссельный блок с графитированным катодным блоком характеризуется тем, что размер зерна прокаленного нефтяного кокса 0-2 миллиметров, размер зерна электрокальцинированных антрацитов 0-2 миллиметров.The above throttle block with a graphite cathode block is characterized in that the grain size of the calcined petroleum coke is 0-2 millimeters, the grain size of electrocalcined anthracite is 0-2 millimeters.

Вышеизложенные добавка TiB2 (борид титана) и добавка SiC (карбид кремния) избираются по технической чистоте размером зерна меньше или равно 40u. Для техника данной отрасли эти две добавки легко закупаются.The above TiB 2 additive (titanium boride) and SiC additive (silicon carbide) are selected by technical purity with a grain size of less than or equal to 40u. For a technician in the industry, these two additives are easily purchased.

С помощью свойств, как низкая зольность и облегчение графитования, прокаленный нефтяной кокс из сырьевых материалов снижает зольность и повышает электропроводимость продукции.Using properties like low ash and graphitization facilitation, calcined petroleum coke from raw materials reduces ash content and increases the electrical conductivity of products.

С помощью низкой сопротивляемости и высокой плотности электрокальцинированных антрацитов из сырьевых материалов повышаются абразивоустойчивость, плотность и прочность.With the help of low resistance and high density of electrocalcined anthracite from raw materials, abrasion resistance, density and strength are increased.

Каменный пек из сырьевых материалов используется в качестве связующей добавки, для разных материалов играет роль связывания и внутри продукта образует прочные ячейка связывания.Stone pitch from raw materials is used as a binder, for different materials it plays the role of binding and forms a strong binding cell inside the product.

Добавка SiC (карбид кремния) из сырьевых материалов используется в качестве ребра жесткости, во внутренних порах продукта образует эффект закрепления, повышает плотность и прочность продукта.The addition of SiC (silicon carbide) from raw materials is used as a stiffener, in the internal pores of the product forms a fixing effect, increases the density and strength of the product.

С помощью свойства увлажнения для жидкости алюминия добавка TiB (борид титана) из сырьевых материалов стабилизирует колебание жидкости алюминия, по электрическим свойствам снижает сопротивляемость и падение напряжения катода, получает хороший эффект снижения расстояния между электродами и экономии расхода электроэнергии.Using the wetting property for aluminum fluid, the addition of TiB (titanium boride) from raw materials stabilizes the fluctuation of the aluminum fluid, reduces the resistance and voltage drop of the cathode due to its electrical properties, and has a good effect of reducing the distance between the electrodes and saving energy consumption.

Способ изготовления дроссельного блока с графитированным катодным блоком включает в себя следующие шаги:A method of manufacturing a throttle block with a graphitized cathode block includes the following steps:

(1) дробление электрокальцинированного антрацита и электрокальцинированного нефтяного кокса;(1) crushing of electro-calcined anthracite and electro-calcined petroleum coke;

(2) рассортирование по размеру зерна дробленного электрокальцинированного антрацита и электрокальцинированного нефтяного кокса;(2) sorting by grain size of crushed electro-calcined anthracite and electro-calcined petroleum coke;

(3) дозирование: впускание электрокальцинированного антрацита, кальцинированного нефтяного кокса, добавки борида титана Pt и добавки SiC по их конфигурации сырья в смесеприготовительное оборудование;(3) dosing: inlet of electrocalcined anthracite, calcined petroleum coke, titanium boride additive Pt and SiC additive according to their raw material configuration in the mixing equipment;

(4) смешение: время сухого смешения 20-40 минут, температура 40°~165°; время влажного смешения 35-50 минут, температура 150°~170°;(4) mixing: dry mixing time 20-40 minutes, temperature 40 ° ~ 165 °; wet mixing time 35-50 minutes, temperature 150 ° ~ 170 °;

(5) формование: смешанный сырьевой материал вложится в штамп и формируется;(5) molding: mixed raw material is embedded in the stamp and formed;

(6) обжиг: после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный обжиг, температура 700°-850°; степень вакуумирования при пропитке под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа;(6) firing: after the initial firing, the formed semi-finished product is impregnated with molten stone pitch under high pressure, then secondary firing will be carried out for it, temperature 700 ° -850 °; the degree of evacuation during impregnation under high pressure is not lower - 0.092 MPa, pressure not lower than 1.5 MPa;

(7) низкотемпературное графитование: температура 1800°-2000°;(7) low temperature graphitization: temperature 1800 ° -2000 °;

(8) механическая обработка: механическая обработка по требованиям размера готового продукта позволяет получить дроссельный блок с графитированным катодным блоком.(8) machining: machining according to the requirements of the size of the finished product allows to obtain a throttle unit with a graphite cathode block.

В сравнении с известной технологией преимущества графитированного фасонного катодного устройства нового типа для получения алюминия по настоящему изобретению состоят в том, что:Compared with the known technology, the advantages of a new type of graphitized shaped cathode device for producing aluminum of the present invention are that:

(1) с использованием в настоящем изобретении способа "пересекающейся вставки" дроссельного блока с графитированным катодным блоком в соединительный шов между двумя катодными основными блоками образуется энергосберегающее графитированное фасонное катодное устройство. С помощью выпуклого дроссельного блока стабилизируется поверхность жидкости алюминия, уменьшается расстояния между электродами, снижается напряжение электролизера на 0,35 В-0,5 В, переработка 1 тонны алюминия сберегает электроэнергию ≥1000 KWh;(1) using the method of “intersecting insertion” of a throttle unit with a graphite cathode block in the connecting seam between two cathode main blocks, an energy-saving graphite shaped cathode device is formed in the present invention. Using a convex throttle unit, the surface of the aluminum liquid is stabilized, the distance between the electrodes decreases, the voltage of the cell decreases by 0.35 V-0.5 V, processing of 1 ton of aluminum saves electricity ≥1000 KWh;

(2) использование способа "пересекающейся вставки" позволяет не только избежать прореза в середине основного блока, уменьшения эффективной толщины основного блока и влияния на его срок эксплуатации, но и достигать цели частичного структурного усиления для слабых звеньев (соединительных швов между двумя катодными основными блоками) основного блока и продления срока эксплуатации электролизера;(2) the use of the “intersecting insertion” method allows not only to avoid a cut in the middle of the main unit, to reduce the effective thickness of the main unit and affect its service life, but also to achieve the goal of partial structural reinforcement for weak links (connecting joints between two cathode main blocks) the main unit and extend the life of the electrolyzer;

(3) для производства основного блока и дроссельного блока использование неоднородных материалов имеет четкую целенаправленность для улучшения качества, облегчает эксплуатацию и снижает себестоимость;(3) for the production of the main unit and the throttle unit, the use of heterogeneous materials has a clear focus on improving quality, facilitates operation, and reduces cost;

(4) в процессе производства не требуется замена имеющегося основного оборудования, штампа и тип печи, имеет хорошую доступность к эксплуатации;(4) during the production process, it is not necessary to replace the existing main equipment, stamp and type of furnace, has good accessibility to operation;

(5) при использования футеровка электролизеров облегчается, соответствует известной технологии электролиза алюминия;(5) when used, the lining of electrolyzers is facilitated, consistent with the known technology of aluminum electrolysis;

(6) в рецепте дроссельного блока с графитированным катодным блоком используются тонкие зерна, у которого максимальный размер зерна не превышает 2 миллиметров, повышаются прочность, плотность, однородность, коррозионная стойкость и стойкость к эрозии;(6) in the recipe for a throttle block with a graphite cathode block, thin grains are used, in which the maximum grain size does not exceed 2 millimeters, strength, density, uniformity, corrosion resistance and erosion resistance are increased;

(7) использование армированных и уплотнительных материалов (электрокальцинированных антрацитов и добавки SiC) повышает механические свойства дроссельного блока с графитированным катодным блоком;(7) the use of reinforced and sealing materials (electro-calcined anthracites and SiC additives) increases the mechanical properties of a throttle unit with a graphite cathode block;

(8) в дроссельный блок с графитированным катодным блоком добавляется легирующая добавка TiB2. С помощью свойства добавки TiB2 по увлажнению расплавленной жидкости алюминия стабилизируется колебание жидкости алюминия, притом по электрическим свойствам снижаются сопротивляемость и падение напряжения катода, получается хороший эффект экономии электроэнергии и снижения расхода;(8) TiB 2 dopant is added to the throttle block with a graphite cathode block. Using the TiB 2 additive’s wetting property for molten aluminum fluid, the oscillation of the aluminum fluid is stabilized, moreover, the electrical properties and resistance of the cathode voltage decrease, and a good effect is achieved in saving energy and reducing consumption

(9) для дроссельного блока с графитированным катодным блоком использование новой технологии уплотнения, как пропитка под высоким давлением и вторичный обжиг, повышает плотность и прочность продукции;(9) for a throttle block with a graphite cathode block, the use of new sealing technology, such as high pressure impregnation and secondary firing, increases the density and strength of the product;

(10) используя низкотемпературное графитование, дроссельный блок с графитированным катодным блоком осуществляет оптимизацию электрических, теплотехнических, механических свойств и технических характеристик, притом уменьшение дефектов внутренней структуры;(10) using low-temperature graphitization, a throttle unit with a graphitized cathode block optimizes electrical, thermotechnical, mechanical properties and technical characteristics, while reducing defects in the internal structure;

(11) эффект осуществления сбережения энергии свыше 1000 kWh, может продолжаться свыше 2200 дней.(11) the effect of energy conservation in excess of 1000 kWh, may last over 2200 days.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фигуре 1 показана пространственная диаграмма графитированного фасонного катодного устройства нового типа для получения алюминия по настоящему изобретению.The figure 1 shows a spatial diagram of a graphitized shaped cathode device of a new type for producing aluminum of the present invention.

На фигуре 2 показан вид вниз фигуры 1.Figure 2 shows a downward view of Figure 1.

На фигуре 3 показан вид вправо фигуры 1.Figure 3 shows the right view of figure 1.

На фигуре 4 показана графическая схема процесса производства дроссельного блока с графитированным катодным блоком,The figure 4 shows a graphical diagram of the production process of a throttle unit with a graphitized cathode block,

где 1 - основной блок, 2 - соединительный шов, 3 - графитованный дроссельный блок, 4 - желоб, 5 - верхний галтель.where 1 is the main block, 2 is the connecting seam, 3 is the graphite throttle block, 4 is the groove, 5 is the upper fillet.

Конкретный вариант осуществленияSpecific embodiment

Пример осуществления 1An example of implementation 1

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 1 порция электрокальцинированногго антрацита и 40 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 0 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, одна порция добавки TiB2 40u по технической чистоте, одна порция добавки SiC 140u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 15 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенный дозированный сырьевой материал смешаются сухим методом: время сухого смешения 20 минут, температура 40°; смешанное сырьевой материал вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг, температура 700°; степень вакуумирования при пропитке под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа; После вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре, температура - 1800°; после охлаждения с помощью машины из графитованной заготовки изготовляется дроссельный блок с графитированным катодным блоком высотой 120 миллиметров, шириной 150 миллиметров.The manufacture of a throttle unit with a graphitized cathode block: 1 portion of electrocalcined anthracite and 40 portions of electrocalcined petroleum coke are crushed according to the weight ratio; crushed electro-calcined anthracite and electro-calcined petroleum coke are sorted by grain size; grains with a grain size of 0 millimeters are obtained; electro-calcined anthracite, calcined petroleum coke, sorted according to requirements, one portion of TiB 2 40u additive for technical purity, one portion of SiC 140u additive for technical purity are introduced into the mixing equipment and dosed; 15 portions of molten stone pitch and the above metered raw material are mixed by dry method: dry mixing time 20 minutes, temperature 40 °; mixed raw material is embedded in the stamp and formed; after the initial firing, the formed semi-finished product is impregnated with molten stone pitch under high pressure, then secondary low-temperature firing is carried out for it, the temperature is 700 °; the degree of evacuation during impregnation under high pressure is not lower - 0.092 MPa, pressure not lower than 1.5 MPa; After secondary firing, the semi-finished product is graphitized at low temperature, temperature - 1800 °; after cooling, a throttle unit with a graphitized cathode block 120 mm high and 150 mm wide is made from a graphite billet using a machine.

Как показано на фигуре 1, габаритный размер основного блока и длина дроссельного блока графитированного фасонного катодного устройства нового типа для получения алюминия по настоящему изобретению определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора. На вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 100 миллиметров, шириной 80 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 300 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 300 миллиметров; Дроссельный блок (3) с графитированным катодным блоком, который отличается материалом от основного блока и с прямоугольным сечением, высотой 120 миллиметров, шириной 150 миллиметров, пересекается через соединительный шов (2) между двумя основными блоками, (1) вставляется в желоб, составляющий из двух желобов, (4); в конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).As shown in figure 1, the overall size of the main unit and the length of the throttle unit of a graphite shaped cathode device of a new type for producing aluminum of the present invention are determined depending on the volume of the cell and the installed capacity of the transformer. On the vertical edges of the main unit (1), two groups of the groove (4) are installed symmetrically with a depth of 100 millimeters and a width of 80 millimeters. The distance between the groove (4) and the outer edge in the transverse direction of the main unit is 300 millimeters, the distance between two grooves (4) on one side is 300 millimeters; The throttle unit (3) with a graphite cathode unit, which differs in material from the main unit and with a rectangular section, 120 mm high, 150 mm wide, intersects through the connecting seam (2) between the two main blocks, (1) is inserted into the groove, which consists of two gutters, (4); finally, the connecting seam (2) between the main blocks (1) is rammed with an adhesive, and the throttle block with a graphite cathode block (3) is rammed on the main block (1).

Пример осуществления 2An example of implementation 2

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 20 порций электрокальцинированногго антрацита и 606 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 1 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, 4 порции добавки TiB2 30u по технической чистоте, 7 порций добавки SiC 30u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 20 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенное дозированное сырье смешаются сухим методом: время сухого смешения 30 минут, температура 100°; смешанное сырье вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг, температура 800°; степень вакуумирования при пропитании под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1,5 МПа. После вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре, температура - 1900°. После охлаждения с помощью машины графитованная заготовка обработается под дроссельный блок с графитированным катодным блоком высотой 190 миллиметров, шириной 175 миллиметров.Production of a throttle block with a graphite cathode block: 20 portions of electrocalcined anthracite and 606 portions of electrocalcined petroleum coke are crushed according to the weight ratio; crushed electro-calcined anthracite and electro-calcined petroleum coke are sorted by grain size; grains with a grain size of 1 millimeter are obtained; electro-calcined anthracite, calcined petroleum coke, sorted according to requirements, 4 portions of TiB 2 30u additive in technical purity, 7 portions of SiC 30u additive in technical purity are introduced into the mixing equipment and dosed; 20 servings of molten stone pitch and the above metered raw materials are mixed by dry method: dry mixing time 30 minutes, temperature 100 °; mixed raw materials are embedded in the stamp and formed; after the initial firing, the formed semi-finished product is impregnated with molten stone pitch under high pressure, then secondary low-temperature firing is performed for it, temperature 800 °; the degree of evacuation when feeding under high pressure is not lower than 0.092 MPa, and the pressure is not lower than 1.5 MPa. After secondary firing, the semi-finished product is graphitized at low temperature, the temperature is 1900 °. After cooling with the help of a machine, a graphite billet is processed under a throttle block with a graphite cathode block 190 mm high and 175 mm wide.

Как показано на фигуре 1, графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия по настоящему изобретению, габаритный размер основного блока которого и длина дроссельного блока определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора; на вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 125 миллиметров, шириной 90 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 340 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 325 миллиметров. Дроссельный блок (3) с графитированным катодным блоком, по материалу который отличается от основного блока и с прямоугольным сечением, высотой 190 миллиметров, шириной 175 миллиметров, пересекается через соединительный шов (2) между двумя основными (1) блоками, вставляется в желоб, составляющий из двух желобов, (4); в конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).As shown in figure 1, a graphite shaped cathode device of a new type for producing aluminum of the present invention, the overall size of the main unit of which and the length of the throttle unit are determined depending on the volume of the cell and the installed capacity of the transformer; on the vertical edges of the main unit (1) symmetrically installed two groups of the trough (4) with a depth of 125 millimeters, a width of 90 millimeters. The distance between the groove (4) and the outer edge in the transverse direction of the main unit is 340 millimeters, the distance between the two grooves (4) on one side is 325 millimeters. The throttle unit (3) with a graphitized cathode block, the material of which differs from the main block and with a rectangular section, 190 mm high, 175 mm wide, intersects through the connecting seam (2) between two main (1) blocks, is inserted into the groove from two gutters, (4); finally, the connecting seam (2) between the main blocks (1) is rammed with an adhesive, and the throttle block with a graphite cathode block (3) is rammed on the main block (1).

Пример осуществления 3An example of implementation 3

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 40 порций электрокальцинированногго антрацита и 85 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 2 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, 8 порций добавки TiB2 20u по технической чистоте, 15 порций добавки SiC 20u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 25 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенное дозированное сырье смешаются сухим методом: время сухого смешения 40 минут, температура 165°; смешанное сырье вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг, температура 850°; степень вакуумирования при пропитании под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа. После вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре, температура - 2000°. После охлаждения с помощью машины обработается графитированная заготовка под дроссельный блок с графитированным катодным блоком, у которого сечение характеризуется выпуклой формой, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 135°, высота верхнего галтели 30 миллиметров.Production of a throttle block with a graphite cathode block: 40 portions of electrocalcined anthracite and 85 portions of electrocalcined petroleum coke are crushed according to the weight ratio; crushed electro-calcined anthracite and electro-calcined petroleum coke are sorted by grain size; grains with a grain size of 2 millimeters are obtained; electro-calcined anthracite, calcined petroleum coke, sorted according to requirements, 8 portions of TiB 2 20u additive in technical purity, 15 portions of SiC 20u additive in technical purity are introduced into the mixing equipment and dosed; 25 portions of molten stone pitch and the above metered raw materials are mixed by the dry method: dry mixing time 40 minutes, temperature 165 °; mixed raw materials are embedded in the stamp and formed; after the initial firing, the formed semi-finished product is impregnated with molten stone pitch under high pressure, then secondary low-temperature firing is performed for it, temperature 850 °; the degree of evacuation when saturated under high pressure is not lower than 0.092 MPa, and the pressure is not lower than 1.5 MPa. After secondary firing, the semi-finished product is graphitized at low temperature, the temperature is 2000 °. After cooling, a graphite billet is processed using a machine for a throttle unit with a graphitized cathode block, the cross-section of which is characterized by a convex shape, an indivisible height of 260 millimeters, an indivisible width of 200 millimeters, the size of the upper fillet (5) is 135 °, and the height of the upper fillet is 30 millimeters.

Как показано на фигуре 1, графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия по одному из настоящего изобретения, габаритный размер основного блока которого и длина дроссельного блока определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора; на вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 150 миллиметров, шириной 100 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 380 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 350 миллиметров; После охлаждения с помощью машины обработается графитированная заготовка под дроссельный блок с графитированным катодным блоком, у которого сечение характеризуется выпуклой формой, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 135°, высота верхнего галтели 30 миллиметров. В конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).As shown in figure 1, a graphite shaped cathode device of a new type for producing aluminum according to one of the present invention, the overall size of the main unit of which and the length of the throttle unit are determined depending on the volume of the cell and the installed power of the transformer; on the vertical edges of the main unit (1), two groups of the trough (4) are installed symmetrically with a depth of 150 millimeters and a width of 100 millimeters. The distance between the groove (4) and the outer edge in the transverse direction of the main unit is 380 millimeters, the distance between the two grooves (4) on one side is 350 millimeters; After cooling, a graphite billet is processed using a machine for a throttle unit with a graphitized cathode block, the cross section of which is characterized by a convex shape, indivisible height 260 mm, indivisible width 200 mm, upper fillet size (5) - 135 °, upper fillet height 30 mm. In the end, the connecting seam (2) between the main blocks (1) is rammed with an adhesive, and the throttle block with a graphite cathode block (3) is rammed on the main block (1).

Пример осуществления 4An example implementation 4

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 10 порций электрокальцинированного антрацита и 50 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 0.5 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, 3 порции добавки TiB2 10u по технической чистоте, 4 порции добавки SiC 10u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 18 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенное дозированное сырье смешаются сухим методом: время сухого смешения 35 минут, температура 150°; смешанное сырье вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг , температура 780°; степень вакуумирования при пропитании под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа. После вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре , температура - 1850°. После охлаждения с помощью машины обработается графитированная заготовка под дроссельный блок с графитированным катодным блоком, у которого сечение характеризуется выпуклой формой, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 150°, высота верхнего галтели 45 миллиметров.The manufacture of a throttle unit with a graphitized cathode block: 10 portions of electro-calcined anthracite and 50 portions of electro-calcined petroleum coke are crushed according to the weight ratio; crushed electro-calcined anthracite and electro-calcined petroleum coke are sorted according to grain size, grains with a grain size of 0.5 millimeters are obtained; electro-calcined anthracite, calcined petroleum coke, sorted according to requirements, 3 servings of TiB 2 10u additive in technical purity, 4 servings of SiC 10u additive in technical purity are introduced into the mixing equipment and dosed; 18 portions of molten stone pitch and the above metered raw materials are mixed by the dry method: dry mixing time 35 minutes, temperature 150 °; mixed raw materials are embedded in the stamp and formed; after the initial firing, the formed semi-finished product is impregnated with molten stone pitch under high pressure, then secondary low-temperature firing is carried out for it, the temperature is 780 °; the degree of evacuation when saturated under high pressure is not lower than 0.092 MPa, and the pressure is not lower than 1.5 MPa. After secondary firing, the semi-finished product is graphitized at low temperature, the temperature is 1850 °. After cooling, a graphite billet is processed using a machine for a throttle unit with a graphitized cathode block, the cross section of which is characterized by a convex shape, an indivisible height of 260 millimeters, an indivisible width of 200 millimeters, the size of the upper fillet (5) is 150 °, and the height of the upper fillet is 45 millimeters.

Как показано на фигуре 1, графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия по одному из настоящего изобретения, габаритный размер основного блока которого и длина дроссельного блока определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора; на вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 150 миллиметров, шириной 100 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 380 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 350 миллиметров. Дроссельный блок (3) с графитированным катодным блоком, по материалу который отличается от основного блока и с выпуклым сечением, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 150°, высота галтели 45 миллиметров, пересекается через соединительный шов (2) между двумя основными блоками (1), вставляется в желоб, составляющий из двух желобов, (4); в конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).As shown in figure 1, a graphite shaped cathode device of a new type for producing aluminum according to one of the present invention, the overall size of the main unit of which and the length of the throttle unit are determined depending on the volume of the cell and the installed power of the transformer; on the vertical edges of the main unit (1), two groups of the trough (4) are installed symmetrically with a depth of 150 millimeters and a width of 100 millimeters. The distance between the groove (4) and the outer edge in the transverse direction of the main unit is 380 millimeters, the distance between the two grooves (4) on one side is 350 millimeters. The throttle unit (3) with a graphite cathode unit, which differs in material from the main unit and with a convex section, has an indivisible height of 260 millimeters, an indivisible width of 200 millimeters, an upper fillet (5) - 150 °, a fillet height of 45 millimeters, intersects through the connecting the seam (2) between the two main blocks (1), is inserted into the groove, which consists of two grooves, (4); finally, the connecting seam (2) between the main blocks (1) is rammed with an adhesive, and the throttle block with a graphite cathode block (3) is rammed on the main block (1).

Пример осуществления 5An example implementation 5

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 35 порций электрокальцинированногго антрацита и 75 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 1.8 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, 6 порций добавки TiB2 25u по технической чистоте, 12 порций добавки SiC 25u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 22 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенное дозированное сырье смешаются сухим методом: время сухого смешения 40 минут, температура 160°; смешанное сырье вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг, температура 840°; степень вакуумирования при пропитании под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа. После вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре, температура - 1820°. После охлаждения с помощью машины обработается графитированная заготовка под дроссельный блок с графитированным катодным блоком, у которого сечение характеризуется выпуклой формой, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 175°, высота верхнего галтели 60 миллиметров.Production of a throttle block with a graphite cathode block: 35 portions of electrocalcined anthracite and 75 portions of electrocalcined petroleum coke are crushed according to the weight ratio; crushed electro-calcined anthracite and electro-calcined petroleum coke are sorted by grain size; grains with a grain size of 1.8 millimeters are obtained; electro-calcined anthracite, calcined petroleum coke, sorted according to requirements, 6 portions of TiB 2 25u additive in technical purity, 12 portions of SiC 25u additive in technical purity are introduced into the mixing equipment and dosed; 22 servings of molten stone pitch and the above metered raw materials are mixed by the dry method: dry mixing time 40 minutes, temperature 160 °; mixed raw materials are embedded in the stamp and formed; after the initial firing, the formed semi-finished product is impregnated with molten stone pitch under high pressure, then secondary low-temperature firing is carried out for it, the temperature is 840 °; the degree of evacuation when saturated under high pressure is not lower than 0.092 MPa, and the pressure is not lower than 1.5 MPa. After secondary firing, the semi-finished product is graphitized at low temperature, the temperature is 1820 °. After cooling, a graphite billet is processed using a machine for a throttle unit with a graphitized cathode block, in which the cross section is characterized by a convex shape, indivisible height is 260 millimeters, indivisible width is 200 millimeters, upper fillet size (5) is 175 °, and the upper fillet height is 60 millimeters.

Как показано на фигуре 1, графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия по одному из настоящего изобретения, габаритный размер основного блока которого и длина дроссельного блока определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора. На вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 150 миллиметров, шириной 100 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 380 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 350 миллиметров. Дроссельный блок (3) с графитированным катодным блоком, по материалу который отличается от основного блока и с выпуклым сечением, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 175°, высота галтели 60 миллиметров, пересекается через соединительный шов (2) между двумя основными блоками (1), вставляется в желоб, составляющий из двух желобов, (4). В конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).As shown in figure 1, a graphite shaped cathode device of a new type for producing aluminum according to one of the present invention, the overall size of the main unit of which and the length of the throttle unit are determined depending on the volume of the cell and the installed capacity of the transformer. On the vertical edges of the main unit (1), two groups of the trough (4) are installed symmetrically with a depth of 150 millimeters and a width of 100 millimeters. The distance between the groove (4) and the outer edge in the transverse direction of the main unit is 380 millimeters, the distance between the two grooves (4) on one side is 350 millimeters. The throttle unit (3) with a graphite cathode unit, which differs in material from the main unit and with a convex section, has an indivisible height of 260 millimeters, an indivisible width of 200 millimeters, the size of the upper fillet (5) is 175 °, the fillet height is 60 millimeters, it intersects through the connecting the seam (2) between the two main blocks (1), is inserted into the groove, which consists of two grooves, (4). In the end, the connecting seam (2) between the main blocks (1) is rammed with an adhesive, and the throttle block with a graphite cathode block (3) is rammed on the main block (1).

Пример осуществления 6  An example implementation 6

Изготовление дроссельного блока с графитированным катодным блоком: по массовому соотношению дробятся 30 порций электрокальцинированногго антрацита и 70 порций электрокальцинированных нефтяных кокса; рассортируются дробленные электрокальцинированный антрацит и электрокальцинированный нефтяной кокс по размеру зерна, получаются зерна размером зерна 1.5 миллиметров; рассортированные по требованиям электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, 5 порций добавки TiB2 35u по технической чистоте, 10 порций добавки SiC 35u по технической чистоте впускаются в смесеприготовительное оборудование и дозируются; 22 порций расплавленного каменного пека и вышеизложенное дозированное сырье смешаются сухим методом: время сухого смешения 50 минут, температура 170°; смешанное сырье вложится в штамп и формируется; после первичного обжига сформированный полуфабрикат пропитается расплавленным каменным пеком под высоким давлением, затем для него осуществится вторичный низкотемпературный обжиг, температура 820°; степень вакуумирования при пропитании под высоким давлением не ниже - 0.092 МПа, давление не ниже 1.5 МПа; после вторичного обжига полуфабрикат графитуется при низкой температуре, температура - 1950°; после охлаждения с помощью машины обработается графитированная заготовка под дроссельный блок с графитированным катодным блоком, у которого сечение характеризуется выпуклой формой, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 175°, высота верхнего галтели 60 миллиметров.Production of a throttle block with a graphite cathode block: 30 portions of electrocalcined anthracite and 70 portions of electrocalcined petroleum coke are crushed according to the weight ratio; crushed electro-calcined anthracite and electro-calcined petroleum coke are sorted by grain size; grains with a grain size of 1.5 millimeters are obtained; electro-calcined anthracite, calcined petroleum coke, sorted according to requirements, 5 portions of TiB 2 35u additive in technical purity, 10 portions of SiC 35u additive in technical purity are introduced into the mixing equipment and dosed; 22 servings of molten stone pitch and the above metered raw materials are mixed by the dry method: dry mixing time 50 minutes, temperature 170 °; mixed raw materials are embedded in the stamp and formed; after the initial firing, the formed semi-finished product is impregnated with molten stone pitch under high pressure, then secondary low-temperature firing is carried out for it, temperature 820 °; the degree of evacuation when saturated under high pressure is not lower - 0.092 MPa, pressure not lower than 1.5 MPa; after secondary firing, the semi-finished product is graphitized at low temperature, the temperature is 1950 °; after cooling, a graphite billet is processed using a machine for a throttle unit with a graphitized cathode block, in which the cross section is characterized by a convex shape, indivisible height is 260 millimeters, indivisible width is 200 millimeters, upper fillet size (5) is 175 °, and the upper fillet height is 60 millimeters.

Как показано на фигуре 1, графитированное фасонное катодное устройство нового типа для получения алюминия по одному из настоящего изобретения, габаритный размер основного блока которого и длина дроссельного блока определяются в зависимости от объема электролизера и от установленной мощности трансформатора; на вертикальных краях основного блока (1) симметрично устанавливаются две группы желоба (4) глубиной 150 миллиметров, шириной 100 миллиметров. Расстояние между желобом (4) и внешним краем в поперечном направлении основного блока - 380 миллиметров, расстояние между двумя желобами (4) на одной стороне - 350 миллиметров; дроссельный блок (3) с графитированным катодным блоком, по материалу который отличается от основного блока и с выпуклым сечением, неделимая высота 260 миллиметров, неделимая ширина 200 миллиметров, величина верхнего галтели (5) - 175°, высота галтели 60 миллиметров, пересекается через соединительный шов (2) между двумя основными блоками (1), вставляется в желоб, составляющий из двух желобов, (4); в конце концов, соединительный шов (2) между основными блоками (1) трамбуется с помощью клейкого вещества, и дроссельный блок с графитированным катодным блоком (3) трамбуется на основном блоке (1).As shown in figure 1, a graphite shaped cathode device of a new type for producing aluminum according to one of the present invention, the overall size of the main unit of which and the length of the throttle unit are determined depending on the volume of the cell and the installed power of the transformer; on the vertical edges of the main unit (1), two groups of the trough (4) are installed symmetrically with a depth of 150 millimeters and a width of 100 millimeters. The distance between the groove (4) and the outer edge in the transverse direction of the main unit is 380 millimeters, the distance between the two grooves (4) on one side is 350 millimeters; throttle block (3) with a graphite cathode block, the material of which differs from the main block and with a convex section, indivisible height 260 mm, indivisible width 200 mm, the size of the upper fillet (5) - 175 °, the height of the fillet 60 mm, intersects through the connecting the seam (2) between the two main blocks (1), is inserted into the groove, which consists of two grooves, (4); finally, the connecting seam (2) between the main blocks (1) is rammed with an adhesive, and the throttle block with a graphite cathode block (3) is rammed on the main block (1).

Claims (10)

1. Графитированное фасонное катодное устройство для получения алюминия, содержащее основной блок (1) и графитированный катодный замедлительный блок (3), в котором графитированный катодный замедлительный блок выполнен закладным, на продольных кромках основного блока (1) симметрично выполнены две группы канавок (4), причем графитированный катодный замедлительный блок (3) вставлен в канавку, образованную обеими упомянутыми канавками (4), с перекрытием соединительного шва (2) между двумя основными блоками (1), при этом графитированный катодный замедлительный блок (3) утрамбован на основном блоке (1) набивной подовой массой.1. A graphite shaped cathodic device for producing aluminum, comprising a main unit (1) and a graphitized cathode moderator (3), in which the graphite cathode moderator is embedded, two groups of grooves (4) are symmetrically made on the longitudinal edges of the main unit (1) moreover, the graphitized cathode retarding unit (3) is inserted into the groove formed by both of the above-mentioned grooves (4), with the connecting seam (2) overlapping between the two main blocks (1), while the graphitized cathodic lock a long block (3) compacted on the base unit (1) hearth ramming mass. 2. Катодное устройство по п. 1, в котором основной блок (1) изготовлен из углеродного материала, общепринятого для электролиза алюминия, катодный закладной замедлительный блок (3) изготовлен из графитированного материала.2. The cathode device according to claim 1, in which the main unit (1) is made of a carbon material generally used for electrolysis of aluminum, the cathode insertion retardation unit (3) is made of graphite material. 3. Катодное устройство по п. 1, в котором расстояние между графитированным катодным закладным замедлительным блоком (3) и поперечной внешней кромкой основного блока составляет 300-380 миллиметров, расстояние между двумя графитированными катодными замедлительными блоками (3) в продольном направлении составляет 300÷350 миллиметров.3. The cathodic device according to claim 1, in which the distance between the graphitized cathodic embedded back-up block (3) and the transverse outer edge of the main unit is 300-380 millimeters, the distance between the two graphitized cathodic delayed blocks (3) in the longitudinal direction is 300 ÷ 350 millimeters. 4. Катодное устройство по п. 1, в котором соединительный шов (2) между основными блоками (1) утрамбован набивной подовой массой.4. The cathode device according to claim 1, in which the connecting seam (2) between the main blocks (1) is rammed with a packed hearth mass. 5. Катодное устройство по п. 1, в котором глубина канавки равна 100÷150 миллиметров, ширина - 80÷100 миллиметров.5. The cathode device according to claim 1, in which the depth of the groove is 100 ÷ 150 millimeters, the width is 80 ÷ 100 millimeters. 6. Катодное устройство по п. 1, в котором сечение катодного закладного замедлительного блока (3) выполнено прямоугольным или выпуклым.6. The cathode device according to claim 1, in which the cross section of the cathode embedded back-up delay unit (3) is rectangular or convex. 7. Графитированный катодный закладной замедлительный блок для графитированного фасонного катодного устройства для получения алюминия по п. 1, который изготовлен из материала, содержащего, вес.ч.:
добавка в виде сплава TiB2 1-8 кальцинированный нефтяной кокс 40-85 электрокальцинированный антрацит 1-40 каменноугольный пек 15-25 добавка в виде SiC 1-15
7. A graphitized cathode embedded mortar slowdown unit for a graphitized shaped cathode device for producing aluminum according to claim 1, which is made of a material containing, by weight:
TiB 2 alloy additive 1-8 calcined petroleum coke 40-85 electrocalcined anthracite 1-40 coal tar pitch 15-25 SiC additive 1-15
8. Катодный замедлительный блок по п. 7, в котором размер зерна кальцинированного нефтяного кокса и электрокальцинированного антрацита составляет до 2 миллиметров.8. The cathodic retarding unit according to claim 7, in which the grain size of calcined petroleum coke and electro-calcined anthracite is up to 2 millimeters. 9. Катодный замедлительный блок по п. 7, в котором добавка TiB2 и добавка SiC имеют техническую чистоту и размер зерна меньше или равный 40 микронам.9. The cathode retarding unit according to claim 7, in which the TiB 2 additive and the SiC additive are of technical purity and grain size less than or equal to 40 microns. 10. Способ изготовления графитированного катодного закладного замедлительного блока для графитированного фасонного катодного устройства для получения алюминия по п. 7, включающий следующие этапы:
(1) дробление электрокальцинированного антрацита и электрокальцинированного нефтяного кокса;
(2) классификацию по крупности зерна дробленного электрокальцинированного антрацита и кальцинированного нефтяного кокса в соответствии с требуемым размером зерна;
(3) подачу материала в смесеприготовительное оборудование, при этом электрокальцинированный антрацит, кальцинированный нефтяной кокс, добавки TiB2 и добавки SiC вводят в соответствии с пропорциями сырьевого материала;
(4) перемешивание сырьевого материала, при котором осуществляют сухое перемешивание в течение 20-40 минут при температуре 40°C-165°C и влажное перемешивание в течение 35-50 минут при температуре 150°C-170°C;
(5) формование, при котором перемешанный сырьевой материал вводят в штамп для формовки;
(6) обжиг, при котором формованный полуфабрикат подвергают первичному обжигу, затем пропитке расплавленным каменноугольным пеком при высоком давлении, после чего подвергают вторичному обжигу при низкой температуре в диапазоне 700°C-850°C, причем степень вакуумирования при пропитке под высоким давлением составляет не ниже 0,092 МПа, а давление не ниже 1,5 МПа;
(7) низкотемпературное графитирование при температуре в диапазоне 1800°C-2000°C;
(8) механическую обработку в соответствии с размерными требованиями готового продукта с получением графитированного катодного закладного замедлительного блока. 10. A method of manufacturing a graphitized cathode embedded back-up delay unit for a graphitized shaped cathode device for producing aluminum according to claim 7, comprising the following steps:
(1) crushing of electro-calcined anthracite and electro-calcined petroleum coke;
(2) grading by grain size of crushed electro-calcined anthracite and calcined petroleum coke in accordance with the required grain size;
(3) feeding the material into the mixing equipment, wherein electrocalcined anthracite, calcined petroleum coke, TiB 2 additives and SiC additives are introduced in accordance with the proportions of the raw material;
(4) mixing the raw material, in which dry mixing is carried out for 20-40 minutes at a temperature of 40 ° C-165 ° C and wet mixing for 35-50 minutes at a temperature of 150 ° C-170 ° C;
(5) molding, in which the mixed raw material is introduced into the die for molding;
(6) firing, in which the molded semi-finished product is subjected to primary firing, then impregnated with molten coal tar pitch at high pressure, and then subjected to secondary firing at low temperature in the range of 700 ° C-850 ° C, and the degree of evacuation when impregnated under high pressure is not below 0,092 MPa, and pressure not lower than 1,5 MPa;
(7) low temperature graphitization at temperatures in the range of 1800 ° C-2000 ° C;
(8) machining in accordance with the dimensional requirements of the finished product to obtain a graphitized cathode embedded retarding unit.
RU2011125377/02A 2010-09-30 2011-06-22 Graphitised shaped cathode device for aluminium production and its graphitised slowing-down cathode unit RU2557177C2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102968593A CN101949035B (en) 2010-09-30 2010-09-30 Novel composite graphitized deformed cathode for aluminium electrolysis
CN201010296856XA CN101949034B (en) 2010-09-30 2010-09-30 Cathode graphitizing current stop block for aluminum electrolysis
CNCN201010296859.3 2010-09-30
CNCN201010296856.X 2010-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011125377A RU2011125377A (en) 2012-12-27
RU2557177C2 true RU2557177C2 (en) 2015-07-20

Family

ID=45832623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011125377/02A RU2557177C2 (en) 2010-09-30 2011-06-22 Graphitised shaped cathode device for aluminium production and its graphitised slowing-down cathode unit

Country Status (3)

Country Link
CA (1) CA2737182C (en)
DE (1) DE102011001834A1 (en)
RU (1) RU2557177C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682732C1 (en) * 2018-02-06 2019-03-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method for production of a cathode pack for an aluminum electrolytic cell

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4631121A (en) * 1986-02-06 1986-12-23 Reynolds Metals Company Alumina reduction cell
RU2055943C1 (en) * 1993-08-06 1996-03-10 Александр Яковлевич Гохштейн Process of production of aluminium by electrolysis of cryolite-alumina melt and electrolyzer for its implementation
CN101054691A (en) * 2007-03-02 2007-10-17 冯乃祥 Abnormal cathode carbon block structure aluminum electrolysis bath
CN101260545A (en) * 2008-04-23 2008-09-10 云南涌鑫金属加工有限公司 Energy-saving aluminum electrolysis bath
CN101724863A (en) * 2009-12-30 2010-06-09 冯乃祥 Aluminum electrolytic tank with novel cathode structure capable of reducing protruding abrasion of cathode

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100480431C (en) 2004-07-02 2009-04-22 贵阳铝镁设计研究院 Production process for graphitized cathode
CN101608320A (en) 2008-06-19 2009-12-23 中国铝业股份有限公司 A kind of graphitized cathode carbon block for aluminum cell
CN101665957B (en) 2009-09-23 2011-01-12 四川广汉士达炭素股份有限公司 Anti-abrasion graphitization cathode carbon blocks used for aluminum electrolytic cell and manufacturing method thereof
CN101694003A (en) 2009-11-04 2010-04-14 洛阳新安电力集团万基石墨制品有限公司 Component of hard graphitizing cathode carbon block and method for producing same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4631121A (en) * 1986-02-06 1986-12-23 Reynolds Metals Company Alumina reduction cell
RU2055943C1 (en) * 1993-08-06 1996-03-10 Александр Яковлевич Гохштейн Process of production of aluminium by electrolysis of cryolite-alumina melt and electrolyzer for its implementation
CN101054691A (en) * 2007-03-02 2007-10-17 冯乃祥 Abnormal cathode carbon block structure aluminum electrolysis bath
CN101260545A (en) * 2008-04-23 2008-09-10 云南涌鑫金属加工有限公司 Energy-saving aluminum electrolysis bath
CN101724863A (en) * 2009-12-30 2010-06-09 冯乃祥 Aluminum electrolytic tank with novel cathode structure capable of reducing protruding abrasion of cathode

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682732C1 (en) * 2018-02-06 2019-03-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method for production of a cathode pack for an aluminum electrolytic cell

Also Published As

Publication number Publication date
CA2737182A1 (en) 2012-03-30
DE102011001834A1 (en) 2012-04-05
CA2737182C (en) 2014-08-05
RU2011125377A (en) 2012-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100478500C (en) Abnormal cathode carbon block structure aluminum electrolysis bath
CN101413136B (en) Novel cathode structured aluminum cell with longitudinal and transversal wave damping functions
CN101949034B (en) Cathode graphitizing current stop block for aluminum electrolysis
US7785497B2 (en) High swelling ramming paste for aluminum electrolysis cell
Ratvik et al. Aluminium production process: from Hall–Héroult to modern smelters
CN102344291A (en) Amorphous refractory and corrosion resistant material for inert anode aluminum cells and manufacturing method thereof
CN201049966Y (en) Abnormal structure cathode carbon block of aluminum electrolysis bath
CA2805866C (en) Cathode block for an aluminium electrolysis cell and a process for the production thereof
RU2557177C2 (en) Graphitised shaped cathode device for aluminium production and its graphitised slowing-down cathode unit
CN109851333A (en) Main trough of blast furnace Nano sol bonded wear-resistant plate and the preparation method and application thereof
EP1344846A1 (en) Aluminium reduction cell refractory material and process for the manufacture of carboceramic material
CA2826599A1 (en) Graphitized cathode block having an abrasion-resistant surface
EP0111543A1 (en) Cathodic component for aluminum reduction cell
CA2826597A1 (en) Surface-profiled graphite cathode block having an abrasion-resistant surface
CN107557813B (en) Cold ramming paste for electrolytic aluminum cathode tank integral furnace building technology
CN201305634Y (en) Novel cathode-structure aluminum electrolytic cell with functions of longitudinal wave reduction and horizontal wave reduction
CN101694003A (en) Component of hard graphitizing cathode carbon block and method for producing same
CN101306949B (en) Charcoal blocks with semi- graphitic side part for electrolyzing aluminium and production process thereof
CA2900418C (en) Cathode block having an abrasion-resistant surface that can be wetted
Feng et al. Study on graphitization of cathode carbon blocks for aluminum electrolysis
CA2805562C (en) Process for producing a cathode block for an aluminium electrolysis cell and a cathode block
CN1273284A (en) Carbon block as cathode with compound titanium boride-carbon layer and its preparing process
CN101314857A (en) Self-smoothing composite layer unreactive cathode block
CN115093238B (en) Refractory castable for tapping channel of submerged arc furnace and preparation method thereof
Øye Long life for high amperage cells