RU2687526C1 - Способ защиты угольной части анода от окисления - Google Patents
Способ защиты угольной части анода от окисления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687526C1 RU2687526C1 RU2018123252A RU2018123252A RU2687526C1 RU 2687526 C1 RU2687526 C1 RU 2687526C1 RU 2018123252 A RU2018123252 A RU 2018123252A RU 2018123252 A RU2018123252 A RU 2018123252A RU 2687526 C1 RU2687526 C1 RU 2687526C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- alumina
- walls
- oxidation
- formation
- Prior art date
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
- C25C3/12—Anodes
- C25C3/125—Anodes based on carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
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
Изобретение относится к производству алюминия в электролизерах с обожженным анодом. Способ защиты угольной части анода от окисления включает нанесение глинозема на подошву и боковые стенки анода путем погружения анода в емкость с коллоидным раствором глинозема с размером частиц 3-5 мм с образованием зазора 5-10 см между боковыми поверхностями стенок, подошвой анода и стенками емкости и воздействия на анод в течение 8-12 с ультразвуком от 2-5 атм и частотой 18 кГц посредством источников мощностью от 5 до 10 кВт, которые устанавливают в боковых стенках и днище емкости с внешней стороны. Обеспечивается снижение окисления анода в токе воздуха и СО/СО2 и образование на подошве анода неровностей в виде корок застывшего электролита и частичек угольной пены при установке в электролизер холодного анода. 1 ил.
Description
Заявляемое изобретение относится к производству алюминия в электролизерах с обожженным анодом, и может быть использовано для защиты анода от окисления воздухом и оксидом углерода, образующимся при его сгорании, а также от образования на его подошве неровностей, или т.н. «конусов».
Известен способ защиты анода от окисления путем загрузки на его поверхность укрывного материала, представляющего собой смесь глинозема и измельченного оборотного электролита [Янко Э.А. Производство алюминия. Пособие для мастеров и рабочих цехов электролиза алюминиевых заводов, С. Петербург, изд-во С. Петербургского университета, 2007. - 305 с.].
Недостаток известного способа заключается в высокой пористости укрывного материала, способной обеспечить доступ воздуха к аноду, и в необходимости периодического удаления укрывного материала с анода при выполнении технологических операций, связанных с разгерметизацией укрытия.
Известен способ снижения окисляемости анода на воздухе путем добавки в него на стадии формирования до 5% масс. глинозема [Т. Muftuoglu and Н.А. Оуе. Reactivity and electrolytic consumption of anode carbon witch various addivites / Light Metals 1987, pp. 667-672.].
Недостаток известного способа заключается в том, что реакционная способность анода с добавкой глинозема в среде CO2 не уменьшается, поскольку при высоких температурах массовый перенос газа-реагента с внешней поверхности вглубь анода по порам становится более вероятным.
Известны способы выравнивания подошвы анода алюминиевого электролизера путем снижения глубины погружения анода в электролит до возникновения анодного эффекта и сжигания, таким образом, неровности [А.с. СССР №773148, опубл. 23.10.1980], и увеличением межэлектродного расстояния на высоту неровности, путем подачи к подошве анода газ-окислитель в импульсном режиме с интервалом 1-3 с под давлением 1-2 атм [А.с. СССР №712461, опубл. 30.01.1980].
Недостатками известных способов заключаются в том, что они предназначены лишь для устранения неровностей и не решают проблему защиты угольной части анода.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является RU 238774 МПК С25С 3/12 (2006.01) Опубликовано: 27.04.2010 Бюл. №12 КОММОНВЕЛТ САЙЕНТИФИК ЭНД ИНДАСТРИАЛ РИСЕРЧ ОРГАНИЗЕЙШН (AU)
Задачей заявляемого изобретения является снижение окисления анода в токе воздуха и СО/СО2, и как следствие риска образования на его подошве неровностей в виде корок застывшего электролита и частичек угольной пены при установке в электролизер холодного анода.
Достигается это тем, что в способе защиты угольной части анода от окисления, включающем нанесение глинозема на подошву и боковые стенки анода, согласно изобретению, нанесение глинозема на подошву и боковые стенки анода ведут путем погружения анода в емкость с коллоидным раствором глинозема с размером частиц 3-5 мм с образованием зазора 5-10 см между боковыми поверхностями стенок, подошвой анода и стенками емкости, и воздействия на анод в течение 8-12 сек ультразвуком от 2-5 атм, и частотой 18 кГц посредством источников мощностью от 5 до 10 кВт, которые устанавливают в боковых стенках и днище емкости с внешней стороны Звуковое давление от 2 до 5 атм на частоте 18 кГц в течение 8…12 с обосновывается тем, что при этих параметрах звуковой эффект превышает силы поверхностного натяжения более чем в 10 раз, и скорость подъема водяной суспензии коллоидного глинозема в поры в начальный момент достигает 100…120 см/с, постепенно снижаясь до 15…20 см/с. Таким образом высота подъема водяной суспензии коллоидного глинозема в поры за период 8…12 с достигает 60…70 см, т.е. той высоты, на которую сгорает анод за время всего его срока службы в электролизере, и в течение всего срока службы анода обеспечивается его защита от окисления проникающим в поры СО/СО2 и воздухом.
Зазор между боковыми поверхностями, подошвой угольной части анода и стенками емкости, составляет от 5 до 10 см. и обеспечивает проникновение глиноземной суспензии в поверхность анода и предотвращает его от окисления. При зазоре больше 10 см давление ультразвука, проходящего через слой суспензии, снижается, что уменьшает глубину проникновения водяной суспензии коллоидного глинозема. При зазоре меньше 5 см возникает риск истирания о стенки емкости боковых поверхностей анода в случае неточности его установки в емкость.
Заявляемый способ защиты анода от окисляемости и риска образования неровностей на его подошве поясняется графически. На фиг. изображен: 1 - анод; 2 - анодная штанга; 3 - емкость; 4 - глиноземная суспензия; 5 - магнитострикционные излучатели УЗ; 6 - соединительный провод; 7 - генератор УЗ колебаний.
Заявляемый способ защиты анода осуществляется следующим образом. Анод 1 помещается в емкость 3, наполненную суспензией коллоидного глинозема 4. Зазор между подошвой анода и днищем емкости обеспечивается удержанием анода за анодную штангу 2 краном. Звуковое давление в емкости создается с помощью магнитострикционных излучателей 5, подсоединенных с помощью соединительных проводов 6 к генератору УЗ колебаний.
Слой коллоидного глинозема, нанесенный на боковые поверхности анода, защищает их от окисления воздухом, который может проникнуть через поры укрывного материала.
Проникновению вглубь анода оксиду углерода препятствуют заполненные под воздействием звукокапиллярного эффекта поры на высоту на 60…70 см, т.е. практически на высоту, равную высоте сгорания анода.
Слой глинозема, нанесенный на подошву анода, в первоначальный момент, после установки в электролизер холодного анода, является электроизолятором, снижающим время нагрева анода до рабочей температуры. При этом частицы застывшего электролита и угольной пены, налипшие на подошву анода, не контактируют с угольной частью анода, создавая с ней монолитного образования. По мере нагрева анода до рабочей температуры, защитный слой глинозема вместе с застывшими частицами электролита и угольной пены растворяется в электролите предотвращая таким образом риск образования неровностей на подошве анода (так называемых «конусов», «отставаний»). Происходит это за счет дополнительного снабжения пространства под подошвой анода ионами кислорода.
Преимущество заявляемого способа заключается в том, что он обеспечивает надежную защиту поверхностей анода в течение всего срока его службы, в т.ч. при удалении с них укрывного материала, а также предотвращает риск образования на подошве анода неровностей, который происходит при отсутствии в поданодном слое электролита ионов кислорода и разряжении оксифторидных комплексов.
Claims (1)
- Способ защиты угольной части анода от окисления, включающий нанесение глинозема на подошву и боковые стенки анода, отличающийся тем, что нанесение глинозема на подошву и боковые стенки анода ведут путем погружения анода в емкость с коллоидным раствором глинозема с размером частиц 3-5 мм с образованием зазора 5-10 см между боковыми поверхностями стенок, подошвой анода и стенками емкости и воздействия на анод в течение 8-12 с ультразвуком от 2-5 атм и частотой 18 кГц посредством источников мощностью от 5 до 10 кВт, которые устанавливают в боковых стенках и днище емкости с внешней стороны.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123252A RU2687526C1 (ru) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | Способ защиты угольной части анода от окисления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123252A RU2687526C1 (ru) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | Способ защиты угольной части анода от окисления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2687526C1 true RU2687526C1 (ru) | 2019-05-14 |
Family
ID=66579000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018123252A RU2687526C1 (ru) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | Способ защиты угольной части анода от окисления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2687526C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808308C1 (ru) * | 2023-02-28 | 2023-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения защитных покрытий для обожженных анодных блоков алюминиевых электролизеров |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU487160A1 (ru) * | 1974-03-27 | 1975-10-05 | Предприятие П/Я В-8849 | Способ защиты обоженного анода от окислени |
SU712461A1 (ru) * | 1978-02-21 | 1980-01-30 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов | Способ выравнивани подошвы анода электролизера дл получени алюмини |
SU773148A1 (ru) * | 1978-02-21 | 1980-10-23 | Московский институт стали и сплавов | Способ выравнивани подошвы анода алюминиевого электролизера |
US4614569A (en) * | 1983-01-14 | 1986-09-30 | Eltech Systems Corporation | Molten salt electrowinning method, anode and manufacture thereof |
SU1650784A1 (ru) * | 1988-09-19 | 1991-05-23 | Богословский Алюминиевый Завод | Способ защиты самообжигающегос анода алюминиевого электролизера от окислени |
RU2155826C2 (ru) * | 1997-12-16 | 2000-09-10 | Королев Виктор Иванович | Способ защиты анодов алюминиевого электролизера от окисления |
RU2387741C2 (ru) * | 2004-10-28 | 2010-04-27 | Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн | Защитные покрытия анода |
-
2018
- 2018-06-26 RU RU2018123252A patent/RU2687526C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU487160A1 (ru) * | 1974-03-27 | 1975-10-05 | Предприятие П/Я В-8849 | Способ защиты обоженного анода от окислени |
SU712461A1 (ru) * | 1978-02-21 | 1980-01-30 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов | Способ выравнивани подошвы анода электролизера дл получени алюмини |
SU773148A1 (ru) * | 1978-02-21 | 1980-10-23 | Московский институт стали и сплавов | Способ выравнивани подошвы анода алюминиевого электролизера |
US4614569A (en) * | 1983-01-14 | 1986-09-30 | Eltech Systems Corporation | Molten salt electrowinning method, anode and manufacture thereof |
SU1650784A1 (ru) * | 1988-09-19 | 1991-05-23 | Богословский Алюминиевый Завод | Способ защиты самообжигающегос анода алюминиевого электролизера от окислени |
RU2155826C2 (ru) * | 1997-12-16 | 2000-09-10 | Королев Виктор Иванович | Способ защиты анодов алюминиевого электролизера от окисления |
RU2387741C2 (ru) * | 2004-10-28 | 2010-04-27 | Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн | Защитные покрытия анода |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808308C1 (ru) * | 2023-02-28 | 2023-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения защитных покрытий для обожженных анодных блоков алюминиевых электролизеров |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0663022B1 (en) | The application of refractory borides to protect carbon-containing components of aluminium production cells | |
US6287447B1 (en) | Method of producing aluminum in a drained cathode cell | |
US4175022A (en) | Electrolytic cell bottom barrier formed from expanded graphite | |
US3829374A (en) | Electrode with protective coating | |
FR2372517A1 (ru) | ||
RU2687526C1 (ru) | Способ защиты угольной части анода от окисления | |
ES2248766T3 (es) | Inhibicion de la disolucion de anodos de base metalica en la produccion de aluminio. | |
JPH0243832B2 (ru) | ||
RU2008149095A (ru) | Способ изготовления анодов для производства алюминия электролизом расплавов, упомянутые аноды и их применение | |
CN107287622A (zh) | 一种预焙铝电解槽阳极保温层构造工艺方法 | |
RU2499085C1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
CN107245728A (zh) | 一种阳极炭块上部保温层配置结构 | |
JP6970570B2 (ja) | 溶融塩電解槽の乾燥方法 | |
CN110359063A (zh) | 一种铝电解自动可控下料装置 | |
CA3148080C (en) | Aluminium reduction cell with a heat insulated side lining | |
US4673481A (en) | Reduction pot | |
MXPA03010553A (es) | Un metodo de prueba del tanque criogenico incluyendo proteccion catodica. | |
US4436598A (en) | Alumina reduction cell | |
CN101437982B (zh) | 用于获得铝的电解槽 | |
KR20110123862A (ko) | 다이아몬드 입자가 부착된 컷팅와이어 및 다이아몬드 입자를 와이어의 전체면에 코팅하는 방법 | |
RU2367727C1 (ru) | Электролитический способ нанесения защитных и электроизоляционных покрытий | |
RU2614357C2 (ru) | Способ футеровки катодного устройства электролизера для получения первичного алюминия (варианты) | |
RU2582421C1 (ru) | Укрытие электролизера для производства алюминия | |
SU94407A1 (ru) | Способ обжига и пуска электролизеров с обожженными и самообжигающимис анодами | |
RU2616754C1 (ru) | Алюминиевый электролизер с искусственной настылью |