SU548662A1 - The method of obtaining graphitized anodes - Google Patents

The method of obtaining graphitized anodes

Info

Publication number
SU548662A1
SU548662A1 SU2135814A SU2135814A SU548662A1 SU 548662 A1 SU548662 A1 SU 548662A1 SU 2135814 A SU2135814 A SU 2135814A SU 2135814 A SU2135814 A SU 2135814A SU 548662 A1 SU548662 A1 SU 548662A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
anodes
mixture
temperature
vacuum
zirconium
Prior art date
Application number
SU2135814A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Викторович Демин
Валентина Ильинична Ракчеева
Николай Николаевич Шипков
Евгений Юрьевич Бухтеев
Капиталина Михайловна Конева
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5409
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 Предприятие П/Я М-5409 filed Critical Предприятие П/Я М-5409
Priority to SU2135814A priority Critical patent/SU548662A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU548662A1 publication Critical patent/SU548662A1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

из которой видно, что часть углерода в виде его окиси уходит из объема материала, обуславлива  образование доиолнительиой пористости , что в коиечпом счете ириводит к снижению нрочности аиода и иовьпнеииым его расходным ноказател м.from which it is clear that a part of carbon in the form of its oxide leaves the volume of the material, leading to the formation of additional porosity, which, in turn, leads to a decrease in the purity of the aiode and its consumption expendables.

Целые изоб)етени   вл етс  ювьииение физико-механических и эксплуатанионных характер1 стик графитированных анодов дл  нолучсии  металлов, наиример циркони , электролизом расплавленных солей.Whole isotopes are a result of the physicomechanical and operational characteristics of graphitized anodes for metal extraction, for example, zirconium, by the electrolysis of molten salts.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что окись металла, нанример двуокись циркони , смеи ивают с иорошком кокса круииостью не более 100 мкм и эту смесь с целью частичного восстановлени  окиела подвергают предварительной термообработке при температуре 1700-1900°С в течение 1-2 час в вакууме 10- мм рт. ст. Затем к этой смеси добавл ют гранулированный кокс и ввод т каменноугольный нек (св зующее), провод т смеииение, формование, обжиг и графитацию.The essence of the invention is that the metal oxide, an example of zirconium dioxide, is mixed with coke powder with a crux of no more than 100 microns, and this mixture is subjected to preliminary heat treatment at a temperature of 1700-1900 ° C for 1-2 hours in a vacuum 10 mm Hg Art. Then granulated coke is added to this mixture and a coal-tar nexus (binder) is added, blending, molding, firing, and graphitization are carried out.

Введение в углеродные аноды нредварительно воеетановленной двуокиеи циркони  обеспечивает получение анодов с повышенными физико-механичеокими и экснлуатационными свойствами.Introduction to carbon anodes by pre-precursor dioxides and zirconium provides anodes with enhanced physicomechanical and operating properties.

Отличительными признаками изобретени   вл етс  то, что перед введением иека емесь порощка кокса с окисью циркони  термообрабатывают при 1700-1900°С в вакууме - мм рт. ст. в течение 1-2 чае и добавл ют гранулированный кокс.A distinctive feature of the invention is that, prior to the introduction of the inoculation, the coke powder with zirconium oxide is thermally treated at 1700-1900 ° C in vacuum - mm Hg. Art. within 1-2 teas and granulated coke is added.

Выбранные режимы обработки  вл ютс  оитимальными, так KaiK аноды, изготовленные по режимам, наход щиме  за пределами рекомендованных значений (пиже 1700°С н выще 1900°С), обладают меньщей прочностью и стойкостью.The selected treatment modes are optimal, since KaiK anodes manufactured in modes that are beyond the recommended values (pyaz 1700 ° C and higher than 1900 ° C) have lower strength and durability.

Проведение иредварительной термообработки при температуре 1600°С даже в течение 3 чае не обеспечивает достаточного восстановлени  Zr02. Это приводит к тому, что воестановлепне ZrO2 происходит в процессе графптации уже в объеме анода, енижа  его прочность в 1,5 раза, а стойкость - почти в 3 раза. Увеличение температуры обработки выще 1900°С приводит к полному восстановлению ZrO2. В этом случае на стадии обжига имеет место окисление образовавшегос  карбида циркони , что приводит к растрескиванию анода, снижению его ирочности более, чем в 3 раза и етойкости анода - в 4 раза.Carrying out and preliminary heat treatment at 1600 ° C, even for 3 teas, does not provide sufficient reduction of Zr02. This leads to the fact that in the process of grafting ZrO2 occurs in the process of grafting already in the volume of the anode, reducing its strength by 1.5 times, and durability - almost 3 times. Increasing the treatment temperature higher than 1900 ° C leads to the complete reduction of ZrO2. In this case, at the burning stage, oxidation of the formed zirconium carbide takes place, which leads to anode cracking, a decrease in its icidity by more than 3 times and the anode resistance of the anode - by 4 times.

Термообработку провод т в вакууме 10 мм рт. ст. в течение 1-2 час с целью быетрейщего удалени  продуктов реакции восстановлени  из реакционного пространства, что нриводит к увеличению екорости восстановлени  ZrO2. Отклонение от указанных режимов обработки может привести к азотированию (в елучае вакуума меныне lO мм рт. ст.), а дальнейшее увеличение вакуума нецелесообразно .Heat treatment is carried out in a vacuum of 10 mm Hg. Art. within 1-2 hours in order to quickly remove the reduction products from the reaction space, which leads to an increase in the reduction rate of ZrO2. Deviation from the indicated treatment regimes can lead to nitriding (in vacuum conditions, menene lO mmHg), and a further increase in vacuum is not advisable.

Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.

Двуокись циркоии  Zr02 смешивают в соoтиoи eнии 1:1 ио весу с порошком кокеа при комиатной температуры в течение 25-30 мин. Полученную смесь подвергают предварительной термообработке с целью частичного воестановлени  ZrO2 ирн темнературе 1700- 1900°С в течение 1-2 чае. Термообработку до темиературы 1700-1900°С осуществл ют со скоростью 800-2000 град/чае в вакууме мм рт. ст. Затем к этой смеси добавл ют гранулированный кокс (с размером гранул 0,3-1,2 мм) н св зуюн1ее (каменноугольный пек) и ировод т смеи1ение в течение 1 час при температуре 100-120°С до получени  однородной массы. Из полученнойCircoium dioxide Zr02 is mixed in a ratio of 1: 1 and weight to coke powder at a comedian temperature for 25-30 minutes. The mixture obtained is subjected to preliminary heat treatment in order to partially restore ZrO2 to a temperature of 1700–1900 ° C for 1-2 teas. Heat treatment to temperature 1700-1900 ° C is carried out at a speed of 800-2000 degrees / tea in vacuum mm RT. Art. Then granular coke (with a granule size of 0.3-1.2 mm) is added to the mixture on a bond (coal tar pitch) and blending is carried out for 1 hour at a temperature of 100-120 ° C until a homogeneous mass is obtained. From received

массы формуют аноды под давлением 250- 300 кгс/ем2 с выдержкой при этом давлении 3 мин. Сформованные аноды обжигают со скоростью 8-10 град/час в течение 100-150 час до темиературы 1000-1200°С и затем графитируют при температуре 2000-2200°С. ОсуИ1 ,ествление частичного восстановлени  двуокиси циркони  вне объема анода позвол ет получать менее пористые и более прочные аноды с меньшими их расходными иоказател ми . Частично восстановленна  двуокись в отличие от металлнчеекого циркони  и карбида циркони  в процессе обжига анодов не окисл етс , что позвол ет изготовл ть более качественные аноды.the masses molded anodes under pressure of 250-300 kgf / cm2 with a holding at this pressure for 3 minutes. Molded anodes are burned at a speed of 8-10 degrees / hour for 100-150 hours before temperature 1000-1200 ° C and then graphitize at a temperature of 2000-2200 ° C. Acelium, the partial reduction of zirconium dioxide outside the volume of the anode makes it possible to obtain less porous and more durable anodes with less consumable and more indicative ones. Partially reduced dioxide, in contrast to metal zirconium and zirconium carbide, is not oxidized during the firing process of the anodes, which makes it possible to manufacture higher-quality anodes.

Пример 1. Смесь из 10 кг двуокиси циркони  и 10 кг прокаленного порошка кокса (размер частиц 100 мкм) после перемешивани  в емесительной машине в течение 30 мин ири комнатной температуре иомещают в графитовые тигли и термообрабатывают в вакуумиой печи нри вакууме мм рт. ст., температуре 1700°С в течение 2 час. Затем к этой смеси добавл ют 60 кг гранулированного кокса (размером 0,3-1,2 мм) и 20 1кг среднетемпературного каменноугольного пека (температура разм гчени  65-70°С). Содержание двуокиси циркони  в смеси составл ет 10%. Полученную смесь неремешивают при 110°С в течение 1 час. Массу формуют в заготовкиExample 1. A mixture of 10 kg of zirconium dioxide and 10 kg of calcined coke powder (particle size 100 µm), after stirring in a mixing machine for 30 minutes at room temperature, is placed in graphite crucibles and heat treated in a vacuum oven at a vacuum of mm Hg. Art., the temperature of 1700 ° C for 2 hours. Then, 60 kg of granulated coke (0.3–1.2 mm in size) and 20–1 kg of medium-temperature coal tar pitch (softening temperature 65–70 ° C) are added to this mixture. The zirconia content in the mixture is 10%. The resulting mixture is unmixed at 110 ° C for 1 hour. Mass is formed into blanks

200X100X100 мм при давлении 300 кгс/ем, которые затем подвергают обжигу при 1100°С н графитации при температуре 2200°С.200X100X100 mm at a pressure of 300 kgf / s, which are then fired at 1100 ° C and graphitized at a temperature of 2200 ° C.

Пример 2. Повтор ют приемы, приведенные в примере 1, только смесь двуокиси циркопи  и порошка кокса термообрабатываютExample 2. The procedures described in example 1 are repeated, only a mixture of zirkopy dioxide and coke powder is heat treated.

нри темиературе 1800°С в течение 1,5 час вat a temperature of 1800 ° C for 1.5 hours

вакууме Ш мм рт. ст. Содержание двуокисиvacuum W mm RT. Art. Dioxide content

циркони  в смеси 10%.zirconium in a mixture of 10%.

Пример 3. Повтор ют приемы примера 1,Example 3. The procedures of Example 1 are repeated.

только смееь термообрабатывают при температуре 1900°С в течение 1 час в вакууме 10мм рт. ст. Содержание двуокиси циркони  в смесн 10%. Пример 4. Повтор ют приемы примера 1,Only laugh thermoablative at a temperature of 1900 ° C for 1 hour in a vacuum of 10 mm Hg. Art. The content of zirconium dioxide in the mixture is 10%. Example 4. The procedures of Example 1 are repeated.

только смееь обрабатывают при температуре 1800°С в течение 1,5 час в вакууме 10 мм рт. ст. и к полученной смеси добавл ют 8 кг гранулированного кокеа и 5 кг каменноугольного нека. Содержание двуокиси циркони  вonly laugh treated at a temperature of 1800 ° C for 1.5 hours in a vacuum of 10 mm Hg. Art. and 8 kg of granulated coke and 5 kg of carbonaceous coal are added to the mixture. Zirconia content in

смеси 30%.a mixture of 30%.

В таблице приведены физико-механические и эксплуатационные характеристики анодов, нолученных в соответствии с насто щим способом {примеры 1-4) и по режимам, наход шимс  за пределами насто щего способа (примеры 5-6), а также анодов, изготовленных в соответствии с известными способами (примеры 7-8).The table shows the physicomechanical and operational characteristics of the anodes obtained in accordance with the present method {examples 1-4) and on the modes outside the present method (examples 5-6), as well as anodes manufactured in accordance with by known methods (examples 7-8).

Испытани  образцов проводили в одинаковых услови х, а именно; температура электролита (смесь фторцирконата кали , фтористого кали  и хлористого натри ) составл ла 750-800°С, концентраци  фтора в электролите- 28-30%. В подготовленный электролит погружали исследуемый анод и через электролит пропускали посто нный ток, создава  на аноде начальную плотность тока 0,1 а/см. С интервалом в 1 мин постепенно увеличивали илотность тока до по влени  анодного эффекта . Наступление этого  влени  определ ли по резкому повышению напр жени  и падению силы тока, а также по по влению свет щихс  точек вокруг анода.Samples were tested under the same conditions, namely; the temperature of the electrolyte (a mixture of potassium fluorocirconate, potassium fluoride and sodium chloride) was 750-800 ° C, the concentration of fluorine in the electrolyte was 28-30%. The anode under investigation was immersed into the prepared electrolyte and a direct current was passed through the electrolyte, creating an initial current density of 0.1 a / cm at the anode. With an interval of 1 min, the current density was gradually increased until an anodic effect appeared. The occurrence of this phenomenon is determined by a sharp increase in voltage and current drop, as well as the appearance of glowing points around the anode.

Анод взвещивали до и после испытани . О стойкости анода судили по убыли его веса (Б г), приход щегос  па 1 а/час.The anode was vented before and after the test. About the resistance of the anode was judged by the loss of its weight (B g), the arrival of the masters at 1 a / hour.

Из таблицы видно, что при одииаковых значени х анодной плотности тока, определ емой практически химическим составом (0,75-From the table it can be seen that at odioiac values of anodic current density, which is determined by practically chemical composition (0.75-

5 0,8 а/см2 -дл  10% ZrOa и 1,0-1,05 а/см - дл  30% ZrOa) прочность анодов, полученных по предлагаемому способу (пример 1--4) в 2-4 раза выше, а расход анодов в 3 раза меньше, чем у анодов, полученных по извест0 ным способам.5 0.8 a / cm2 - 10% ZrOa and 1.0-1.05 A / cm - for 30% ZrOa) the strength of the anodes obtained by the proposed method (Example 1--4) is 2-4 times higher, and the consumption of anodes is 3 times less than that of anodes obtained by known methods.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ получени  графитироваппых анодов , включающий смешение порошка кокса с окислом металла, например окисью циркони , введение в смесь каменноугольного пека, формование заготовок и пос.педующий обжиг и графитацию заготовок, отличающийс  тем, что, с целью повышени  физико-механических и эксилуатационных характеристик, перед введением пека смесь порошка iKOKca с окисью циркони  обрабатывают при 1700- 1900°С в вакууме мм рт. ст. в течение 1-2 час и добавл ют гранулированный кокс.A method for producing graphite-coated anodes, which includes mixing coke powder with a metal oxide, such as zirconium oxide, introducing coal tar pitch into a mixture, forming blanks, and pressing roasting and graphitizing the blanks, characterized in that, in order to improve the physical-mechanical and strength characteristics, With the introduction of pitch, a mixture of iKOKca powder with zirconium oxide is treated at 1700–1900 ° C under vacuum, mm Hg. Art. within 1-2 hours and add granular coke.
SU2135814A 1975-05-16 1975-05-16 The method of obtaining graphitized anodes SU548662A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2135814A SU548662A1 (en) 1975-05-16 1975-05-16 The method of obtaining graphitized anodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2135814A SU548662A1 (en) 1975-05-16 1975-05-16 The method of obtaining graphitized anodes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU548662A1 true SU548662A1 (en) 1977-02-28

Family

ID=20619942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2135814A SU548662A1 (en) 1975-05-16 1975-05-16 The method of obtaining graphitized anodes

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU548662A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101144044B (en) * 2007-09-13 2010-11-10 中国铝业股份有限公司 Desulfurization method of petroleum coke for carbon anode
CN115626827A (en) * 2022-12-19 2023-01-20 山东红点新材料有限公司 Method for rapidly preparing carbon product by microwave roasting

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101144044B (en) * 2007-09-13 2010-11-10 中国铝业股份有限公司 Desulfurization method of petroleum coke for carbon anode
CN115626827A (en) * 2022-12-19 2023-01-20 山东红点新材料有限公司 Method for rapidly preparing carbon product by microwave roasting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3558276A (en) Process for producing formed carbon articles
CN113584531A (en) Production process of high-oxidation-resistance prebaked anode
CN113788678A (en) Preparation method of high-strength prebaked anode
SU548662A1 (en) The method of obtaining graphitized anodes
CN106283117B (en) A kind of preparation method of anode carbon block for electrolytic aluminum
US3011982A (en) Refractory and method of making the same
CN109019587A (en) A kind of method of novel purification graphite
CN109503171A (en) A kind of silicon nitride combined silicon carbide brick and preparation method thereof
CN112301379B (en) Method for preparing metal zirconium by using zirconium dioxide as raw material
JPS594517B2 (en) Manufacturing method of graphite electrode material
CN109768277B (en) Graphene oxide modified coal tar pitch binder and preparation method thereof
GB2231561A (en) Process for the production of non-puffing shaped carbon bodies
RU2814568C1 (en) Method of producing composite materials based on carbon
JPS605550B2 (en) Manufacturing method of silicon carbide sintered body
US4042656A (en) Graphite-base filling material for the decomposition of alkali metal amalgams and method of producing same
SU433752A1 (en) Method of obtaining graphitized material
JPS6323124B2 (en)
EP0177092A2 (en) Reaction-bonded shapes of titanium diboride
JPS5843350B2 (en) Carbonaceous refractories and their manufacturing method
KR100310050B1 (en) method for forming canbon brick with fire resistance and corrosion resestance
SU688481A1 (en) Refractory material and method of production same
SU753834A1 (en) Charge for producing refractory articles
SU412931A1 (en)
RU2476374C2 (en) Method of producing graphite
US1113096A (en) Process of producing hydrogen.