SU583199A1

SU583199A1 - Способ нанесени покрытий из алюмини и окоси алюмини на углеродный анод

Info

Publication number: SU583199A1
Application number: SU7301942287A
Authority: SU
Inventors: Василий Васильевич Конокотин; Владимир Михайлович Кривцун; Геннадий Александрович Кравецкий; Виктория Сергеевна Дергунова; Валерий Павлович Ланкин; Алексей Юрьевич Орлов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5409
Priority date: 1973-06-28
Filing date: 1973-06-28
Publication date: 1977-12-05

Description

1

Изобретение относитс к цветной еталлургии и может быть использовано дл защиты от окислени графитовых деталей, работающих в окислительных средах при температуре не вьоше , например анодов алюминиевых электролизеров.

Известен способ нанесени покрыти из металлов на изделие напылением расплавного металла возд таной струей, предварительно нагретой температуры плавлени металла 1.

Известный способ обеспечивает жидкое состо ние металла, который используют дл напылени , но не обеспечивает регулирование содержани окиси алюмини в покрытии.

Известен способ нанесени покрыти на углеродный электрод металлизацией алюминиевого покрыти с последующим нанесением обмазки из алюмини , кремни , двуокиси титана, борной кислоты и карбида кремни , сушкой обмазки и плавлени обмазки электрической дугой; нанесение обмазки, сушку и плавление повтор ют три раза. Врем нан ёсени покрыти на один электрод составл ет 1,5-10 ч 2.

По этому способу за один цикл обработки нельз получить покрытие необходимой толщины, состав покрыти определ етс составом проволоки или шихты, наносимой методом обмазки, в покрытии не может регулироватьс необходцимое количество окиси алюмини . Kpo.se того, введение в алюллиииевую ванну кремни и бора недопустимо; во вторых, производительность метода такова , что он не может быть использован дл нанесени покрытий в массовом производстве.

Известен также способ нанесени покрыти из алюмини и окиси алюмини на углеродный анод, включаюидай напыление расплавленного алюмини воздушной струей на поверхность анода (сверху) 3. Врем , в течение которого распыленный алюминий находитс в потоке, определ ет количество окиси алюмини (AE20j) в покрытии, которое должно лежать в пределах 1-10%. Покрытие имеет толщину пор дка 0,4-3,2 мм. При недостаточном содержании окиси алюмини покрытие расплавл етс в занне, при высоком - растрескиваетс .

Claims

Процентное содержание окиси алюми ,ни в покрытии находитс в пр мой за висимости от толшины покрыти и скороети напьглени . при точном соблюдении параметров процесса предлагаемый способ обладает высокой производитель-) ностью, а срок службу анодов с защитным покрытием увеличиваетс на 2-3 су При разделении струй металла и гаэа при изменении давлени в 1воздушиой ма гистрали измен етс скорость полета и врем нахождени алюминиевых частиц в потоке, что приводит к изменению процентного содержани окиси алюмини в покрытии. Соблюдение посто нства да лени воздушйой магистргши в производственных услови х очень сложна задача . Раздельна подача алюминиевой и во душной струй затрудн ет механизацию процесса нанесени покрыти и увеличивает габариты установки дл нанесени покрыти . Подача жидкого алюмини сверху на поверхность анода с боковой подачей сжатого воздуха требует строгого контрол за пересечением осей струй металла и воздуха дл получени гаранти рованного качества покрыти . Кроме то го, в этом случае затруднено возобнов ление процесса напылени после его пр крашени при .чаличии в тигле неиз расходованного алюмини ; при прекраще нии процесса в выходном отверстии тиг л образуетс алюминиева пробка и ос татки алюмини должны быть удалены. Процесс распылени недостаточно стабилен, так как часть частиц, образующихс из наиболее удаленной от воз душной струи зоны, излишне охлаждаетс и попадает на напыл емую поверхность в твердом виде, что не обеспечивает получение покрыти с высокой окислительной стойкостью и длительного срока эксплуатации анодов в алюминиевых электролизерах. Целью изобретени вл етс повышение окислительной стойкости и увеличение времени эксплуатации анодов. Указанна цель обеспечиваетс за счет того, что напыление расплавленного алюмини осуществл ют струей предварительно нагретого до 800-950 С воздуха, а напыление расплавленного алюмини осуществл ют на поверхность анода снизу. Нижний предел нагрева воздуха до а 00С Обеспечивает нужное количество окиси алюмини в покрытии (1-10%), не обходимое дл защиты графитовых издел от окислени , и сохранение жидкого со то ни лет щих частиц при распылении алюмини . Верхний предел нагрева воздуха до выбран исход их необходимости длитэльной эксплуатации воздухонагревател из нержавеющей стали и конструк ционной сложности замены материала на гревател на более жаропрочный. Направление металловоздушной струи снизу-вверх позвол ет осуществить получение прочного покрыти и безаварийное многократное прекращение и возобновление процесса распылени , а примен ема инжекционна форсунка сохран ет свои характеристики при изменении давление воздуха в широких пределах (от 1 до 10 атм). Пример l.Ha обожженный углеродный анод (на основе каменноугольного пека) размером 450x500x550 мм нанос т покрытие распылением жидкого алюмини подогретой воздушной струей по режиму: температура алюмини , температура подогрева воздуха 900С, давление воздуха 4-5 атм, диаметр воздушного сопла 8 мм, дистанци напылени 170 мм, скорость перемещени анода 5 м/мин, напыление снизу-вверх. В процессе напылени при повороте анода дл напылени следующей грани, 4 раза прекращали подачу алюмини ; при этом засорени алюминиевого сопла не наблюдалось. Содержание окиси алюмини в покрытии 4,5%; толщина полученного покрыти 1,5-2 мм. Врем эксплуатации анода в электролизере дл получени алюмини в расплаве алюминийсодержащих солей при 24,5 суток (врем эксплуатации анода без покрыти 22 суток), а с покрытием без подогрева воздуха 22,5 суток ) . Пример
2. На образец из графита ГМЗ размером 36x40 мм нанос т покрытие распылением жидкого алюмини подогретой воздушкой струей по режиму: температура алюмини , диаметр сопла подачи алюмини 3 мм; диаметр воздушного 8 мм; дистанци насыплени 50 мм; скорость перемещени Образца 3,5 м/мин; давление воздуха 5 атм; температура подогрева воздуха . Окисл емость образца графита с покрытием определ ли по угару при в атмосфере воздуха. После 200 ч выдержки образца, полученного по примеру 2, угара образца не обнаружено, а по известному способу (дл такого же образца, но без подогрева воздушной струи) уже после 12 ч выдержки угар образца составил 0,15 г/см. Формула изобретени 1. Способ нанесени покрыти из алюмини и окиси алюмини на углеродный анод, включающий напыление расплавленного алюмини воздушной струей на поверхность анода, отличающийс тем, что, с целью повышеS-: . ..

1ни окислительной стойкости и увели- и

чени времени эксплуатации анода воз- очники информации, прин тые во

дух предварительно нагревают до 800-внимание при экспертизе: SSO-C. д очи 1- Катц н.В. и др. Металлизаци

7 г , 1966, с. 32-39.

. Способ по П.1, о т л и ч и 1 п Щ и и с тем что н п.,„ а ю - 2. Патент Великобритании

ленного осу е ЛГиГ 07.05.69. .

-верхность анода cниS °209 oStSI S в , 2045831996

- распылением. М., Машиностроение,