SU1696598A1 - Method of quality control of cathode section of aluminium electrolyzer - Google Patents

Method of quality control of cathode section of aluminium electrolyzer Download PDF

Info

Publication number
SU1696598A1
SU1696598A1 SU904802090A SU4802090A SU1696598A1 SU 1696598 A1 SU1696598 A1 SU 1696598A1 SU 904802090 A SU904802090 A SU 904802090A SU 4802090 A SU4802090 A SU 4802090A SU 1696598 A1 SU1696598 A1 SU 1696598A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
section
block
electrical resistance
cathode
cathode section
Prior art date
Application number
SU904802090A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Евменов
Борис Иванович Аюшин
Борис Сергеевич Громов
Федор Константинович Тепляков
Станислав Алексеевич Занин
Николай Андреевич Черемисин
Юрий Александрович Зверев
Original Assignee
Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности
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
Application filed by Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности filed Critical Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности
Priority to SU904802090A priority Critical patent/SU1696598A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1696598A1 publication Critical patent/SU1696598A1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  контрол  стойкости катодных секций в алюминиевых электролизерах и оценки вли ни  качества заливки блюмсов чугуном в катодных секци х. Цель изобретени  - повышение достоверности вы влени  дефектов в блоке. В способе контрол  качества изготовлени  катодных секций алюминиевого электролизера путем пропускани  элек-фи- ческоготока и измерени  контактного электросопротивлени  на границе раздела угольного блока с металлической частью секции фиксируют изменение контактного электросопротивлени  между угольным блоком и металлической частью катодной секции при нагреве ее в интервале температур 180-390°С и о по влении дефектов трещин в угольном блоке суд т по моменту перехода от снижени  электросопротивлени  к его повышению. 2 ил. 2 табл.The invention can be used to control the durability of cathode sections in aluminum electrolysis cells and to assess the influence of the quality of casting blooms with cast iron in the cathode sections. The purpose of the invention is to increase the reliability of detection of defects in the block. In the method of quality control of manufacturing the cathode sections of an aluminum electrolysis cell, by passing an electric current and measuring the contact electrical resistance at the interface of the coal block with the metal part of the section, the change of the contact electrical resistance between the coal block and the metal part of the cathode section is recorded during heating in the temperature range of 180-390 ° C and the occurrence of defects of cracks in the coal block is judged by the moment of transition from a decrease in electrical resistance to its increase. 2 Il. 2 tab.

Description

Изобретение относитс  к цветной металлургии и может быть использовано дл  контрол  стойкости катодных секций в алюминиевых электролизерах и оценки вли ни  качества заливки блюмсов чугуном в катодных секци х.The invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used to control the durability of cathode sections in aluminum electrolyzers and to assess the influence of the quality of casting blooms with iron in the cathode sections.

Цель изобретени  - повышение достоверности вы влени  дефектов в блоке.The purpose of the invention is to increase the reliability of detection of defects in the block.

На фиг. 1 представлена схема контрол  трещинорбразовани  катодных секций; на фиг. 2 - график зависимости электросопротивлени  (R) катодной секции от температуры (Т) ее нагрева, представленный трем  кривыми: - крива  А показывает зависимость R-T в контакте блок - чугунна  заливка; - крива  Б - зависимость R-T в контакте блок - блюмс (при этом обе кривые показывают , что трещинообразовани  блока при нагреве не наблюдалось), - крива  В дает зависимость R-T в контакте с блок -блюмс в случае по влени  трещин в угольном блоке .FIG. 1 shows a scheme for controlling the cracking of cathode sections; in fig. 2 is a graph of the dependence of the electrical resistance (R) of the cathode section on the temperature (T) of its heating, represented by three curves: —A curve A shows the dependence of R-T at the contact block — iron casting; - curve B - R-T dependence in the block –blue contact (both curves show that block cracking was not observed during heating), - curve C gives the R – T dependence in contact with the block-blues in the event of cracks in the coal block.

Указанна  схема контрол  включает регистрирующий прибор 1, подключенный токоподводом 2 к угольному блоку 3, токоподводом 4 к чугунной заливке 5, токоподводом 6 к металлическому стержню 7 (блюмсу) и термопарой 8 к чугунной заливке 5.This control scheme includes a registering device 1 connected by a current lead 2 to a coal block 3, a current lead 4 to a cast iron fill 5, a current lead 6 to a metal rod 7 (Blum) and a thermocouple 8 to a cast iron fill 5.

О- О OsAbout- About Os

елate

Ю 00S 00

При нагреЬе катодной секции, состо щей из угольного блока 3, блюмса 7 и чугунной заливки 5, блюмс 7 увеличиваетс  в объеме и через чугунную заливку 5 оказывает давление на стенки паза в угольном блоке 3. Коэффициент термического расширени  угольного блока значительно меньше, чем у стального блюмса, поэтому в случае нарушени  технологического режима , в процессе заливки чугуна (например , не выдержан состав чугуна) термическое расширение блюмса может оказать разрушающее воздействие на угольный блок. При этом чаще всего по углам паза угольного блока, в котором залит блюмс, образуютс  трещины 9, так называемые усы.When the cathode section is heated, consisting of coal block 3, bloom 7 and cast iron fill 5, bloom 7 increases in volume and, through cast iron fill 5, exerts pressure on the groove walls in the coal block 3. The thermal expansion coefficient of the coal block is significantly less than that of the steel block. Blum, therefore in case of violation of the technological regime, in the process of casting iron (for example, the composition of the iron is not maintained), thermal expansion of the blum can have a destructive effect on the coal block. In this case, most often at the corners of the groove of the coal block in which bloom is poured, cracks 9, the so-called whiskers, are formed.

Дл  упрощени  схемы контрол  и удобства подключени  проводников потенциал можно снимать не с чугунной заливки, а непосредственно с блюмса, т.е. измер ть контактное сопротивление на участке угольный блок - блюмс (фиг. 2, крива  Б). Изменение удельного электросопротивлени  стали и чугуна в процессе нагрева не оказывает существенного вли ни  на показани  контактного электросопротивлени , поэтому кривые А и Б практически параллельны между собой.To simplify the control circuit and the convenience of connecting the conductors, the potential can be removed not from the cast iron fill, but directly from the bloom, i.e. measure the contact resistance in the area of the coal block - bloom (Fig. 2, curve B). A change in the electrical resistivity of steel and cast iron during the heating process does not significantly affect the values of the contact electrical resistivity, so curves A and B are almost parallel to each other.

Пример 1. В процессе испытаний подовую секцию помещают в нагревательную печь. В чугунную заливку устанавливают термопару 8. Потенциальные проводники (токопроводы 2,4 и б) от секции вывод т из печи наружу. Термопару и потенциальные проводники подключали к регистрирующему прибору 1. Через катодную секцию пропускают посто нный ток 50 А. Прибор регистрирует температуру нагрева и перепад напр жени  в контактирующих поверхност х катодной секции. Так как ток в цепи не мен етс , об изменении контактного электросопротивлени  суд т по изменению перепада напр жени .Example 1. In the process of testing the bottom section is placed in a heating furnace. A thermocouple 8 is installed in the cast iron core. Potential conductors (conductors 2.4 and b) are led out of the section from the furnace to the outside. The thermocouple and potential conductors were connected to the recording device 1. A direct current of 50 A was passed through the cathode section. The device records the heating temperature and the voltage drop in the contacting surfaces of the cathode section. Since the current in the circuit does not change, the change in the contact electrical resistance is judged by the change in voltage drop.

В начальный момент трещинообразова- ни , когда контактное электросопротивление начинает возрастать, визуально трещины не обнаружены и лишь в дальнейшем при нагреве, когда материал расшир етс  сильнее, удаетс  визуально заметить трещины.At the initial moment of crack formation, when the contact electrical resistivity begins to increase, no cracks were visually detected, and only later on during heating, when the material expands more strongly, is it possible to visually see the cracks.

Достоверность данного способа подтверждаетс  замерами на нескольких секци х при нагреве в печи.The reliability of this method is confirmed by measurements on several sections when heated in a furnace.

В табл. 1 указаны результаты замеров на трех секци х. Из табл. 1 видно, что дл  каждой секции температура начала образовани  трещин различна, в целом же процесс образовани  трещин при существующей технологии заливки секции чугуном возникает в интервале температур 180-340°С, т.е. от температуры окончани  компенсации усадочных размерив металла до температуры , при которой заметно уменьшаетс  упругость металла, он становитс  более пластичным. In tab. 1 shows the results of measurements on three sections. From tab. Figure 1 shows that, for each section, the temperature at which the cracks start to form is different, in general, the process of formation of cracks with the existing technology of casting the section with cast iron occurs in the temperature range 180-340 ° C, i.e. From the temperature at the end of the compensation of shrinkage dimensions of the metal to the temperature at which the elasticity of the metal decreases markedly, it becomes more plastic.

Следовательно, до температуры 180°С трещин в блоке не возникает, так как в этом промежутке идет процесс расширени Consequently, up to a temperature of 180 ° C, cracks in the block do not occur, since in this gap the process of expansion

0 блюмса, компенсирующий усадку чугунной заливки. При температуре выше 340°С трещин в блоке также не наблюдаетс , так как металл начинает тер ть свои упругие свойства .0 bloom, compensating for the shrinkage of cast iron fill. At temperatures above 340 ° C, no cracks in the block are also observed, as the metal begins to lose its elastic properties.

5 В табл. 1 обозначена температура, при которой начинаетс  образование трещин в угольном блоке при нагреве катодной секции . Из таблицы видно, что наименьша  температура трещинообразовани  состав0 л ет 184°С, наибольша  385°С.5 In table. Figure 1 indicates the temperature at which cracking begins in the coal block when the cathode section is heated. From the table it can be seen that the lowest temperature of cracking is 184 ° C, the highest 385 ° C.

При монтаже секции 3 перед заливкой чугуном блюмс предварительно нагревают до 597°С. Из таблицы видно, что контактное электросопротивление дл  этой секции сни5 жаетс  во всем диапазоне температур и трещин в угольном блоке не обнаружили как в процессе нагрева, так и при охлаждении секции.When installing section 3, before casting with iron, the blums are preheated to 597 ° C. The table shows that the contact electrical resistance for this section decreases over the entire temperature range and no cracks were found in the coal block both during the heating process and during the cooling of the section.

Пример 2. Способ контрол  трещи0 нообразовани  опробован на промышленных электролизерах.Example 2. The method for controlling cracking was tested on industrial electrolyzers.

В процессе заливки металлический чехол дл  термопары залит в чугун. В угольном блоке, чугунной заливке и блюмсе засверли5 вались гнезда, в которых закрепл лись по- тенциальные концы. Проводники изолировались керамическими бусами, защищенными металлической трубкой.In the process of pouring a metal case for thermocouple poured into cast iron. In the coal block, cast iron fill and bloom, sockets were drilled in which the potential ends were fastened. The conductors were insulated with ceramic beads, protected by a metal tube.

Потенциальные концы и термопара вы0 ведены из катодного кожуха на ружу и подключены к регистрирующему прибору. В период испытаний ток в катодных секци х определ ют путем измерени  токораспре- делени  по блюмсам. По перепаду напр же5 ни  в контактирующих поверхност х и величине тока рассчитывают изменени  контактного электросопротивлени . Данные сведены в табл. 2. Замерено 4 катодных секции на двух опытных электролизерах. ИзPotential ends and thermocouple removed from the cathode casing on the gun and connected to the recording device. During the test period, the current in the cathode sections is determined by measuring the current distribution over the bloom. By the difference in the voltage 5 in the contacting surfaces and in the magnitude of the current, changes in the contact electrical resistivity are calculated. The data are summarized in table. 2. 4 cathode sections were measured on two experimental electrolyzers. Of

табл. 2 видно, что температурный интервал начала разрушени  примерно тот же, что и при нагреве секций в печи, однако при обжиге на металле разрушение начинаетс  при более высоких температурах, чем приtab. 2 it can be seen that the temperature range of the beginning of destruction is approximately the same as when the sections are heated in the furnace, however, during firing on the metal, the destruction starts at higher temperatures than at

0 обжиге на электролите, так как скорость на0 roasting on the electrolyte, since the speed on

грева секций на металле значительно ниже,heating sections on the metal is much lower

чем при обжиге на электролите.fthan when roasting on electrolyte.

В приведенных примерах характернымиIn the examples, the characteristic

 вл ютс  температуры, при которых контак15 тное электросопротивление  вл етс  минимальным . Так при обжиге в печи на секции 1 285°С, на секции 2 196°С (табл. 1) при обжиге на металле секции 1 331°С, секции- 2 337° при обжиге на электролите секции 3 184°С, секции 4 305°С (табл. 2).are the temperatures at which the contact electrical resistance is minimal. So when firing in a furnace at section 1 285 ° С, at section 2 196 ° С (Table 1) when firing on metal section 1 331 ° С, section- 2 337 ° when firing on electrolyte section 3 184 ° С, section 4 305 ° С (tab. 2).

Применение способа контрол  тре- щинообразовани  катодных секций позвол ет делать выборочный контроль качества залитых секций, дает возможность подобрать оптимальный режим за- ливки, при котором исключено термическое разрушение секций. Данный способ дает возможность осуществл ть контроль целостности подины пускаемых электролизеров, точно опре- делить разрушенные секции и принимать меры, не допускающие отключени . Способ позвол ет оценить вли ни  условий обжига и пуска, применени  различных угольных материалов дл  монтажа, учи- The application of the method for monitoring the cathode section cracking allows one to make selective control of the quality of the filled sections, which makes it possible to choose the optimal mode of filling, which prevents the thermal destruction of the sections. This method makes it possible to monitor the integrity of the bottom of the start-up electrolysis cells, accurately determine the destroyed sections and take measures to prevent disconnection. The method makes it possible to assess the effects of firing and start-up conditions, the use of various carbon materials for installation, and

тывать особенности технологического режима эксплуатации электролизеров.wash the features of the technological mode of operation of electrolyzers.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ контрол  качества изготовлени  катодной секции алюминиевого электролизера путем пропускани  электрического тока и измерени  контактного электросопротивлени  на границе раздела угольного блока с металлической частью секции, отличающийс  тем,- что, с целью повышени  достоверности вы влени  дефектов в блоке, фиксируют изменение , контактного электросопротивлени  между угольным блоком и металлической частью катодной секции при нагреве ее в интервале температур 180-390°С и по вление трещин в угольном блоке фиксируют по моменту перехода от снижени  электросопротивлени  к его повышению.Claims The method of controlling the quality of manufacturing a cathode section of an aluminum electrolysis cell by passing an electric current and measuring the contact electrical resistance at the interface of the coal block with the metal part of the section is characterized in that, in order to increase the reliability of detection of defects in the block, the change in contact electrical resistance between the carbon block and the metal part of the cathode section when heated in the temperature range of 180-390 ° С and the occurrence of cracks in the coal block is fixed according to the moment of transition from a decrease in electrical resistance to its increase. + 16 35 72 84 98 115 128 140 159 170 196 240 275 320 300 245 232 225 196 171 191 96 81 Ь7 Ь9 70+ 16 35 72 84 98 115 128 140 159 170 196 240 275 320 300 245 232 225 196 171 191 96 81 L7 L7 70 i§ 29 49 63 85 97 112. 13S 147 163 184 221 261 221 201 191 - 72 164 151 138 118 102 94 72 64 53i§ 29 49 63 85 97 112. 13S 147 163 184 221 261 221 201 191 - 72 164 151 138 118 102 94 72 64 64 Температура, пр« которой происходит по вление тревдн в блоках. 1 При монтаже катодной секции блюмс предварительно нагрет перед заливкой чугуномThe temperature at which the occurrence of alarms occurs in blocks. 1 When mounting the cathode section, the blues are preheated before casting with iron. металле 1metal 1 элект литеelectrolyte + 21 208+ 21 208 + 21 196+ 21,196 + 19 250+ 19,250 + 19 208+ 19,208 2929 197197 3333 181181 38 20938 209 38 18738,187 35 18235,182 40 17640 176 61 17661 176 72 15972 159 41 17041 170 52 15352 153 58, 15258, 152 61 Т4961 T49 13910Ь13910b 112 131112 131 138 99138 99 Температура, при которой происходит по вление трещин в Споках. Пр  монтаже катодной секции блюмс предварительно нагрет перед зализкой чугуном.The temperature at which cracks appear in Spokes. When mounting the cathode section, the blums are preheated before the pig iron. Таблица 1Table 1 301, 342 369 400 «О 73 76 80 76 83301, 342 369 400 "O 73 76 80 76 83 §§ 525 557 590 619 635 85 85 87 87 88 28§§ 525 557 590 619 635 85 85 87 87 88 28 289 335 362 385 440 44 38 35 32 28289 335 362 385 440 44 38 35 32 28 459 488 507 537 554 597 2Г 16 12 75 Т 5459 488 507 537 554 597 2Г 16 12 75 T 5 Таблица Table 3 63 6 77 4 four . . 85 13185 131 92 11892 118 239 69239 69 246 61246 61 115 112115 112 Ш 96W 96 173 «5173 “5 J68 76J68 76 293 361 7481293 361 7481 сwith 305 45305 45 370 58370 58 225 82225 82 231231 5454 440 99440 99 445 64445 64 273 31273 31 280 31280 31 ЖF 112112 512 75512 75 331 24331 24 585 79585 79 335 33335 33 390 21390 21 629 165629 165 6C 8080 ШSh 4242 441 29441 29 712712 5оТ И5OT T т i°ct i ° c
SU904802090A 1990-01-08 1990-01-08 Method of quality control of cathode section of aluminium electrolyzer SU1696598A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904802090A SU1696598A1 (en) 1990-01-08 1990-01-08 Method of quality control of cathode section of aluminium electrolyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904802090A SU1696598A1 (en) 1990-01-08 1990-01-08 Method of quality control of cathode section of aluminium electrolyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1696598A1 true SU1696598A1 (en) 1991-12-07

Family

ID=21501774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904802090A SU1696598A1 (en) 1990-01-08 1990-01-08 Method of quality control of cathode section of aluminium electrolyzer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1696598A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Производство алюмини . - Справочник металлурга по цветным металлам. М.: Металлурги , 1971, с. 244. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2375149C2 (en) Tank for metallic melt, usage of tank and method of interface definition
KR20070090028A (en) Thermocouple assembly and method of use
US4365788A (en) Process and apparatus for determining the level of molten metal in a metallurgical vessel, the temperature of the molten metal and the extent of wear of the refractory lining of the vessel
JP4321824B2 (en) Method and apparatus for monitoring the bottom of melting furnace
SU1696598A1 (en) Method of quality control of cathode section of aluminium electrolyzer
JPH0131136B2 (en)
CN107607573B (en) Novel method for predicting hot cracking tendency of alloy
RU2044058C1 (en) Method for control of erosion of blast-furnace well
JP4050893B2 (en) Method and apparatus for evaluating soot level in blast furnace
JP3646125B2 (en) High-temperature property testing equipment for electric furnace raw materials for alloy iron production
JP3990560B2 (en) Blast furnace bottom potential difference measuring apparatus and soot level evaluation method in blast furnace
JPH09303971A (en) Hot water leakage detector for induction melting furnace
US4995732A (en) Method and apparatus for continuous measurement of the temperature of electroconductive melt and the thickness of refractory lining
SU1133295A1 (en) Probe for controlling charge parameters in blast furnace
SU1016667A1 (en) Device for measuring arc furnace lining thickness and inner wall temperature
SU872018A1 (en) Instrument for determining linear shrinkage value of metal melts
JPS5935805Y2 (en) Oxygen concentration detection element in molten metal
JPS6035885Y2 (en) Cast iron graphite shape furnace test equipment
RU2039131C1 (en) Method for testing composition of electrolyte of aluminum electrolyzer and probe
JPS62228494A (en) Device for detecting consumption of anticorrosive electrode in water storage tank
SU894536A1 (en) Device for measuring oxygen potential
JPS59159008A (en) Method for measuring remaining thickness of refractories for tapping spout of blast furnace
JPH03248026A (en) Thermocouple protecting pipe characterized by high corrosion resistance for measuring temperature of molten iron
JP4184633B2 (en) Blast furnace extraction method
JPH0770617A (en) Method for repairing furnace bottom part in blast furnace