SU1717584A1 - Raw materials mixture for manufacturing clay brick for cathode lining of aluminium electrolyzer - Google Patents

Raw materials mixture for manufacturing clay brick for cathode lining of aluminium electrolyzer Download PDF

Info

Publication number
SU1717584A1
SU1717584A1 SU904842083A SU4842083A SU1717584A1 SU 1717584 A1 SU1717584 A1 SU 1717584A1 SU 904842083 A SU904842083 A SU 904842083A SU 4842083 A SU4842083 A SU 4842083A SU 1717584 A1 SU1717584 A1 SU 1717584A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
aluminum
electrolyzer
clay
cathode
temperature
Prior art date
Application number
SU904842083A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Николаевич Маленьких
Федор Константинович Тепляков
Александр Петрович Панин
Original Assignee
Братский алюминиевый завод
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 Братский алюминиевый завод filed Critical Братский алюминиевый завод
Priority to SU904842083A priority Critical patent/SU1717584A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1717584A1 publication Critical patent/SU1717584A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к производству огнеупоров, используемых дл  футеровки катодных устройств алюминиевого электролизера . С целью повышени  эксплуатационных свойств кирпича за счет снижени  температуры начала разм гчени , уменьшени  энергозатрат на обжиг сырца, повышени  качества электролитического алюмини  и увеличени  срока службы электролизера сырьева  смесь включает следующие компоненты, Изобретение относитс  к производству огнеупоров, касаетс  огнеупорных масс и сырьевых смесей дл  получени  керамических изделий, в частности глин ного кирпи- .ча дл  футеровки катодных устройств алюминиевого электролизера. Известка сырьева  смесь дл  изготовлени  глин ного кирпича, включающа  легкоплавкую глину, отощающие и выгорающие добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%: мас.%: выгорающа  добавка 1-5, порошок выбойки верхнего сло  катодного цокол  алюминиевого электролизера 44-78 и легкоплавка  глина остальное, Причем порошок выбойки верхнего сло  катодного цокол  имеет следующий состав, мас.%: фтористый натрий 30-55, окись кремни  25-40, окись алюмини  10-15, окислы железа 2-3 и криолит 8-12. Температура начала разм гчени  глин ного кирпича, изготовленного из сырьевой смеси, снижаетс  до 730-770°С, что позвол ет создать пластичный слой, обладающий защитными свойствами, непосредственно при обжиге подины электролизера с достижением рабочей температуры в цоколе - зоне расположени  кирпича - 750- 790°С, тем самым сохранить целостность подины в ранний, наиболее ответственный период работы электролизера. За счет снижени  температуры начала разм гчени  снижаетс  температура обжига сырца, что позвол ет уменьшить энергозатраты на изготовление кирпича. От рационального использовани  отхода производства снижаетс  стоимость глин ного кирпича, используемого в футеровке алюминиевых электролизеров. 2 табл. Отощающие добавки Выгорающие добавки Легкоплавка  глина 5-20 1-3 Остальное 1 VI сл 00 -Ьь Недостатком данной сырьевой смеси  вл етс  то, что кирпич, изготовленный из нее, имеет высокую температуру начала разм гчени , т.е. выше рабочей температуры катодного цокол , что не позвол ет получить из такого кирпича пластичный слой в процессе обжига подины электролизера.The invention relates to the manufacture of refractories used for lining cathode devices of an aluminum electrolysis cell. In order to improve the performance properties of bricks by reducing the temperature of the beginning of softening, reducing the energy consumption for raw burning, improving the quality of electrolytic aluminum and increasing the service life of the electrolyzer, the raw material mixture includes the following components. The invention relates to the production of refractories, refractory masses and raw materials for producing ceramic materials. products, in particular, clay brick for coating the cathode devices of an aluminum electrolysis cell. Lime raw material mixture for the manufacture of clay bricks, including low-melting clay, emaciated and burnable additives in the following ratio of components, wt.%: Wt.%: Burnable additive 1-5, the powder of the upper layer cathode socle of the aluminum electrolyzer 44-78 and fusible clay the rest, moreover, the vybyka powder of the upper layer of the cathode socle has the following composition, wt.%: sodium fluoride 30-55, silicon oxide 25-40, aluminum oxide 10-15, iron oxides 2-3 and cryolite 8-12. The temperature of the onset of softening of clay bricks made from raw mix is reduced to 730-770 ° C, which allows you to create a plastic layer with protective properties directly during the firing of the bottom of the electrolyzer with the working temperature in the basement - brick 750-790 ° C, thereby preserving the integrity of the hearth in the early, most crucial period of the operation of the electrolyzer. By lowering the temperature of the onset of softening, the temperature of burning the raw material is reduced, which makes it possible to reduce the energy consumption for the manufacture of bricks. From the rational use of production waste, the cost of clay bricks used in the lining of aluminum electrolysis cells decreases. 2 tab. Depleting additives Burnable additives Fusible clay 5-20 1-3 The rest 1 VI CL 00-Ь The disadvantage of this raw mix is that the brick made from it has a high softening point, i.e. above the operating temperature of the cathode base, which prevents the plastic layer from being obtained from such a brick in the firing process of the bottom of the electrolyzer.

Description

Наиболее близкой к изобретению  вл етс  сырьева  смесь дл  изготовлени  глин ного кирпича, включающа  следующие компоненты, мзс.%:Closest to the invention is a raw material mixture for the manufacture of clay bricks, comprising the following components, mill%:

Глина73-85Clay73-85

Выгорающа  добавка3-SBurnout Supplement3-S

Фторсодержзщие отходы алюминиевого производства 12-22Fluorine-containing aluminum production wastes 12-22

В качестве фторсодержащих отходов может быть использована отработанна  футеровка электролизеров 2.The spent lining of electrolyzers 2 can be used as fluorine-containing waste.

Недостатком известной сырьевой смеси  вл етс  то, что кирпич, изготовленный из нее, имеет высокую температуру начала разм гчени  (1300°С) из-за наличи  в ее составе фторсодержащих отходов алюминиевого производства - отработанной футеровки электролизеров, обладающей высокой огнеупорностью. Из такого кирпича при обжиге подины алюминиевого электролизера не образуетс  пластичного сло , способного компенсировать вертикальные перемещени  в футеровке, Раскрытие центральных межблочных швов ведет к проникновению расплавленного алюмини  к катодным стержн м и в теплоизол ционные слои цокол . При растворении стержней ухудшаетс  сортность электролитического алюмини , а нарушение целостности подины с понижением теплового сопротивлени  цокол  ведет к сокращению межремонтного периода работы электролизера . Кроме того, дл  обжига сырца требуетс  высока  температура (950-980°С), что св зано со значительными энергетическими затратами,A disadvantage of the known raw material mixture is that the brick made from it has a high softening onset (1300 ° C) due to the presence in its composition of fluorine-containing aluminum production waste - spent lining of electrolyzers with high refractoriness. Such a brick does not form a plastic layer during firing of the bottom of the aluminum electrolytic cell, which is able to compensate for vertical movements in the lining. Opening the central interblock seams leads to the penetration of molten aluminum to the cathode rods and to the heat insulating layers of the base. When the rods are dissolved, the grade of electrolytic aluminum deteriorates, and the violation of the integrity of the bottom with a decrease in the thermal resistance of the base leads to a reduction in the turnaround time of the operation of the electrolyzer. In addition, for firing raw material, a high temperature is required (950-980 ° C), which is associated with significant energy costs,

Целью изобретени   вл етс  повышение эксплуатационных свойств кирпича за счет снижени  температуры начала разм гчени , уменьшение энергозатрат на обжиг сырца, повышение качества электролитического алюмини  и увеличение срока службы электролизера,The aim of the invention is to improve the performance properties of bricks by lowering the temperature of the beginning of softening, reducing the energy consumption for firing raw material, improving the quality of electrolytic aluminum and extending the service life of the cell,

Цель достигаетс  тем, что предлагаема The goal is achieved by offering

сырьева  смесь дл  изготовлени  глин ного кирпича дл  катодной футеровки алюминиевого электролизера, включающа  легкоплавкую глину, выгорающую добавку. отходы алюминиевого производства, содержащие фтористый натрий, окись кремни , окись железа, окись алюмини  и крмолмт, содержит з качестве отходов алюминиевого производства порошок: выбойки верхнего сло  цокол  алюминиевого электролизера состава, мас.%: фтористый- натрий 30-55г окись кремни  25-40, охмсь железа 2-3, окись алюмини  10-15 и криолит 8-12 приthe raw mix for making clay bricks for the cathode lining of an aluminum electrolysis cell, including low-melting clay, a burnable additive. aluminum production wastes containing sodium fluoride, silicon oxide, iron oxide, aluminum oxide, and contains the quality of aluminum production as waste powder: extraction of the upper layer of the aluminum electrolysis cell composition, wt.%: sodium fluoride 30-55g silicon oxide 25-40 , iron ohms 2-3, alumina 10-15 and cryolite 8-12 at

следующем соотношении компонентов, мас.%:the following ratio of components, wt.%:

Выгорающа  добавка1-5Burnout Supplement1-5

Порошок выбойки верхнего сло  катод- ного цокол  алюминиевого электролизера указанного состава44-78Vibration powder of the upper layer of the cathode base of the aluminum electrolysis cell of the specified composition 44-78

Легкоплавка  глинаОстальноеFusible clayErest

Наличие в составе сырьевой смеси дл  изготовлени  глин ного кирпича порошка серо-белого вещества выбойки верхнего 0 сло  катодного цокол  (взамен фторсодержащих отходов производства алюмини  - отработанной футеровки электролизеров) при заданных соотношени х компонентов обеспечивает снижение температуры нача- 5 ла разм гчени  кирпича с 1300 до 730- 770°С, что позвол ет создать из него пластичный слой в катодном цоколе непосредственно в процессе обжига подины электролизера при достижении рабочих 0 температур от 750-790 до 930°С. Пластичный слой воспринимает на себ  вертикальные усили , возникающие в катодной футеровке, тем самым предотвращает подъем угольной подины и раскрытие центральныхмежблочныхшвов . 5 Предотвращаетс  проникновение расплавленного алюмини  к катодным стержн м и в нижележащие теплоизол ционные слои цокол  в ранний, наиболее ответственный период работы электролизера, что ведет к улучшению сортности электролитического 0 алюмини  и увеличению срока службы электролизера за счет сохранени  целостности подины,The presence in the composition of the raw mix for the manufacture of clay brick of gray-white powder of the upper layer of the cathode socle (instead of fluorine-containing waste from aluminum production — spent lining of electrolyzers) at a given ratio of components reduces the temperature of the initial softening of brick from 1300 to 730-770 ° C, which makes it possible to create a plastic layer from it in the cathode base directly in the process of burning the bottom of the electrolyzer when the working temperature reaches 0 from 750-790 to 930 ° C. The plastic layer takes up the vertical forces arising in the cathode lining, thereby preventing the rise of the coal hearth and the opening of the central interblock stitches. 5 The penetration of molten aluminum to the cathode rods and into the underlying heat insulating layers of the basement is prevented in the early, most crucial period of the cell operation, which leads to an improvement in the grade of the electrolytic aluminum 0 and an increase in the service life of the cell,

За счет снижени  температуры начала разм гчени  значительно снижаетс  темпе- 5 ратура обжига сырца, что ведет к сокращению энергозатрат на изготовление кирпича. В сырьевой смеси используетс  легкоплавка  глина, состава, мас.%:By reducing the temperature of the onset of softening, the temperature of raw roasting significantly decreases, which leads to a reduction in energy consumption for the manufacture of bricks. In the raw mix, a fusible clay is used, the composition, wt.%:

Окись кремни 70Silicon oxide 70

Окись алюмини  .15Aluminum oxide .15

5Окислы железаб5 Oxides of iron

Окись кальци 5Calcium Oxide 5

Окись магни 1Magnesia 1

Окислы щелочных металловAlkali Metal Oxides

(NazO, K20)2 (NazO, K20) 2

0 В качестве выгорающих добавок используют угольный материал - каменный уголь или антрацит. Используют порошок серо-белого вещества - выбойку верхнего сло  катодного цокол  с содержанием ком- 5 понентов, мас.%:0 As a burnable additives using coal material - coal or anthracite. A powder of gray-white substance is used - vybiku the upper layer of the cathode base with the content of components, wt.%:

Фтористый натрий30 - 55Sodium fluoride30 - 55

Окись кремни 25 - 40Silicon oxide 25 - 40

Окись алюмини 10-15Aluminum oxide 10-15

Окислы железа2-3Iron oxides2-3

0 Криолит8-120 Cryolite8-12

Составы сырьевых смесей дл  получени  глин ного кирпича приведены а табл.1.The composition of the raw materials for the production of clay bricks is given in Table 1.

Из этих смесей кирпич готов т по обычной технологии, за исключением обжига сырца, проводимого при пониженной температуре . Кирпичом, изготовленный из предлагаемой сырьевой смеси, производ т футеровку катодного цокол  алюминиевого электролизера. Готов т образцы, которые испытывают на предмет определени  температуры начала разм гчени .Of these mixtures, brick is prepared according to the usual technology, with the exception of roasting raw material carried out at a lower temperature. A brick made from the proposed raw material mixture is used to make the lining of the cathode base of the aluminum electrolysis cell. Samples are prepared that are tested for determining the temperature of the onset of softening.

Результаты испытаний приведены в табл.2.The test results are shown in table 2.

Как видно из данных табл.2, предлагаемый состав сырьевой смеси обеспечивает получение глин ного кирпича с низкой температурой начала разм гчени  (730 - 770°С), что позвол ет создать защитный пластичный слой в катодном цоколе алюминиевого элетролизера непосредственно в период обжига подины при достижении температуры 750 - 790°С, что ведет к сохранению целостности подины в ранний, наиболее ответственный период работы электролизера, о чем свидетельствует отсутствие протеков расплавленного алюмини  в теплоизол ционный катодный цоколь и ускоренный выход металла на высокий сорт. Повышаетс  качество электролитического алюмини  и увеличиваетс  срок службы электролизера. За счет снижени  температуры начала разм гчени  снижаетс  тенпеиз ура оожмггз сь:оио: 1 о ведет г: сокоащеиию энергозатрат на изготовление глин ного кирпича.As can be seen from the data of Table 2, the proposed composition of the raw mix ensures the production of clay bricks with a low softening onset temperature (730–770 ° C), which makes it possible to create a protective plastic layer in the cathode pedestal of the aluminum electrolyzer directly in the burning period of the hearth when reaching temperatures of 750–790 ° С, which leads to preservation of the integrity of the bottom in the early, most crucial period of the operation of the electrolyzer, as evidenced by the absence of molten aluminum proteins in the thermally insulated cathode basement and enny metal at high yield grade. The quality of electrolytic aluminum increases and the life of the cell increases. Due to a decrease in the temperature of the onset of softening, the tendease of the burner is reduced: oio: 1 o leads: d: more energy consumption for the manufacture of clay bricks.

Ф о р м у п з м у о 6 р е т е   . .FORUMA P 6 OUT 6. .

Сырьева  смесь дл.ч изготп -./- .м  глин ного кирпича дл  катодной ф т;розки алюминиевого электролизера, вкл;: нающ. Raw mix for ready-made clay bricks for cathode fta; aluminum aluminum cell rozk, incl .;:

легкоплавкую глику, выгорающую добавку, отходы алюминиевого производства, содержащие фтористый натрий, окись кремни , окись железа, окись алюммни  и криолит, о т и ч з ю щ а   с   тем, что, с целью повышени  эксплуатационных свойств кир-.low-melting glyca, burnable additive, aluminum production wastes containing sodium fluoride, silica, iron oxide, aluminum oxide and cryolite, so that, in order to improve the performance properties of the ker-

пича за счет снижени  температуры начала разм гчени , уменьшени  энергозатрат из обжмг сырца, повышени  качества электролитического алюмини  и увеличени  срока службы электролизера, она в качестве слходов алюминиевого производства содержитby reducing the temperature of the beginning of softening, reducing the energy consumption from pressing raw material, improving the quality of electrolytic aluminum and increasing the service life of the electrolyzer, it contains as slots of aluminum production

порошок выбойки верхнего сло  катодногоcathode top coat

цокол  алюминиевого электролизера состава , мас.%: фтористый нзтрий 30 - 55, окисьthe base of the aluminum electrolysis cell composition, wt.%: fluoride nstri 30 - 55, oxide

кремни  25 - 40, окись железа 2-3, окисьsilicon 25 - 40, iron oxide 2-3, oxide

алюмини  10 - 15 и криолит 3 - 12 при следующем соотношении компонентов, мас.%:aluminum 10 - 15 and cryolite 3 - 12 in the following ratio of components, wt.%:

Выгорающа  добавка1-5Burnout Supplement1-5

Порошок выбойки верхнего сло  катоднего цокол  алюминиевого электролизера указанного состава4 - 73Vibration powder of the upper layer of the cathode socket of the aluminum electrolysis cell of the specified composition 4 - 73

ОстальноеRest

5555

ngCTOTWTJ J ngCTOTWTJ J

Г а б   и ц s 2G a b and c s 2

Claims (1)

Сырьевая смесь дли е-юготп··..'···-.и.я глиняного кирпича для катодной ф\тэрозки алюминиевого электролизера, вкл!? дающая легкоплазкую глину, выгорающую добавку, отходы алюминиевого производства, содержащие фтористый натрий, окись кремния, окись железа, окись алюминия и криолит, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств кирпича за счет снижения температуры начала размягчения, уменьшения энергозатрат на обжиг сырца, повышения качества электролитического алюминия и увеличения срока службы электролизера, она в качестве отхо40 до в алюминиевого производства содержит порошок выбойки верхнего слоя катодного цоколя алюминиевого электролизера состава, мас.%: фтористый натрий 30 - 55, окись кремния 25 - 40, окись железа 2-3, окись алюминия 10 - 15 и криолит 8 - 12 при следующем соотношении компонентов, мас.%:The raw mix is the length of e-yugp ·· .. '··· -.i. clay bricks for the cathode flux of the aluminum electrolyzer, incl !? giving light-clay, a burnable additive, aluminum production wastes containing sodium fluoride, silicon oxide, iron oxide, aluminum oxide and cryolite, with the exception that in order to increase the operational properties of the brick due to lowering the temperature of the onset of softening, reducing energy consumption for roasting raw materials, improving the quality of electrolytic aluminum and increasing the life of the electrolyzer, it contains waste powder of the top layer of the cathode base aluminum as waste 40 to aluminum production electrolyzer composition, wt.%: sodium fluoride 30 - 55, silicon oxide 25 - 40, iron oxide 2-3, alumina 10 - 15 and cryolite 8 - 12 in the following ratio of components, wt.%:
SU904842083A 1990-06-25 1990-06-25 Raw materials mixture for manufacturing clay brick for cathode lining of aluminium electrolyzer SU1717584A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904842083A SU1717584A1 (en) 1990-06-25 1990-06-25 Raw materials mixture for manufacturing clay brick for cathode lining of aluminium electrolyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904842083A SU1717584A1 (en) 1990-06-25 1990-06-25 Raw materials mixture for manufacturing clay brick for cathode lining of aluminium electrolyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1717584A1 true SU1717584A1 (en) 1992-03-07

Family

ID=21522499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904842083A SU1717584A1 (en) 1990-06-25 1990-06-25 Raw materials mixture for manufacturing clay brick for cathode lining of aluminium electrolyzer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1717584A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0726233A3 (en) * 1995-02-09 1996-10-09 Otto Feuerfest Gmbh Process for recycling of refractory material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Кошкаев I/I.C. и др. Производство глин ного кирпича. М.: Высша школа, 1974, с.19-36. 2. Авторское свидетельство СССР №617435. кл. С 04 В 33/00. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0726233A3 (en) * 1995-02-09 1996-10-09 Otto Feuerfest Gmbh Process for recycling of refractory material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1105500A (en) Refractory for aluminum-melting furnaces
NO144505B (en) RECEIVER.
JP3031865B2 (en) Manufacturing method of thermal shock resistant ceramics
SU1717584A1 (en) Raw materials mixture for manufacturing clay brick for cathode lining of aluminium electrolyzer
JPH09100171A (en) Beta-alumina electrocast refractory
US3773532A (en) Mullite-chrome refractory
JP3034808B2 (en) Thermal shock resistant ceramics and manufacturing method thereof
EP1328490B1 (en) Refractory article
US5744413A (en) Cryolite resistant refractory liner
EP0783468B1 (en) Cryolite resistant refractory
US4226629A (en) Electrofusion method of producing boron aluminum oxide refractory
US2752259A (en) Modified high zircon refractory
RU2291133C2 (en) Application of refractory material on base of magnesite and zirconium dioxide in regenerative baths of glassmaking furnaces
SU1694541A1 (en) Raw mixture for making bricks
GB2147287A (en) Alkali-resistant refractory compositions
SU1146296A1 (en) Charge for manufacturing refractory heat-insulating material
SU968012A1 (en) Electrically melted refractory material
US3304186A (en) Carbon-bearing refractories
SU1236281A1 (en) Lining of bottom of reverberatory furnace
US20020094930A1 (en) Alkali resistant silica refractory brick, method for producing the same and glass manufacturing furnace containing the same
SU1054330A1 (en) Batch for making refractories
SU1386598A1 (en) Transparent glaze
RU2176227C2 (en) Composition of casting slip
JP2568825B2 (en) Zirconia-containing magnesia clinker and method for producing the same
RU2081863C1 (en) Refractory mass