SU933808A1

SU933808A1 - Method for making electrodes for aluminium electrolyzers

Info

Publication number: SU933808A1
Application number: SU802938010A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Бердников; Владимир Александрович Рыжов; Александр Алексеевич Никишев; Вадим Степанович Киселев
Priority date: 1980-06-02
Filing date: 1980-06-02
Publication date: 1982-06-07

Description

(St) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ(St) METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRODES OF ALUMINUM ELECTROLYZERS

II

Изобретение относитс к электродной промышленности и, в частности, к получению анодной массы при электролитическом производстве алюмини .The invention relates to the electrode industry and, in particular, to the production of anode paste by electrolytic production of aluminum.

Угольные аноды в процессе электролиза расходуютс в основном за счет сгорани (окислени ) и частично осыпаютс , науглераживани электролит.In the process of electrolysis, carbon anodes are consumed mainly due to combustion (oxidation) and partially precipitate, carbonizing the electrolyte.

Практический расход углерода анода примерно в 1,3-1,5 раза больше теоретического .The practical carbon consumption of the anode is about 1.3-1.5 times the theoretical one.

Причиной перерасхода углерода анода вл етс различна реакционна способность частиц кокса-наполнител и частиц коксовых (юсгиков, образовавшихс при термическом превращении св зующего пека. Различие в реакционной способности (скорости сгорани ) этих видов кокса вызвано разницей в степени термической подготовки (кокс наполнител прокаливаетс при температуре выше 950-1000 С, при которой заканчиваетс обжиг кокса из св зующего ) и в структуре.The cause of the carbon anode overrun is the different reactivity of the coke filler particles and the coke particles (coagulants formed during the thermal transformation of the binder pitch. The difference in reactivity (burning rate) of these types of coke is caused by the difference in the degree of thermal preparation (coke filler is calcined at a temperature above 950-1000 ° C, at which coke roasting from the binder ends and in the structure.

Уменьшение расхода анода можно достичь путем сближени реакционных способностей кокса-наполнител и кокса св зующего.A reduction in anode consumption can be achieved by bringing the coke filler and binder coke closer together.

Сближение реакционных способностей двух видов кокса в аноде и уменьшение расхода углерода может быть достигнуто введением в анодную массу ингибиторов окислени углерода.The convergence of the reactivity of two types of coke in the anode and the reduction of carbon consumption can be achieved by introducing carbon oxidation inhibitors into the anode mass.

Известен способ изготовлени элек«О тродов,в котором в качестве св зующего компонента коксовой шихты примен ют алюминий. Порошок кокса пропитывают расплавом алюмини или смешивают с алюминиевой пудрой, смесь спекают. A known method for the manufacture of electrodes is in which aluminum is used as a binder component of the coke charge. Coke powder is impregnated with molten aluminum or mixed with aluminum powder, the mixture is sintered.

15 Полученные электроды имеют низкое удельное электрическое сопротивление и обладают повышенной устойчивостью к окислению l.15 The obtained electrodes have a low electrical resistivity and have a high oxidation resistance l.

Недостатками известного способа The disadvantages of this method

20 вл етс то, что он не позвол ет очистить алюминий в процессе электролиза от вредных т желых примесей (титана , ванади ) и снизить расход анода20 is that it does not allow the aluminum to be purified from electrolysis from harmful heavy impurities (titanium, vanadium) and to reduce the anode consumption.

(слабые ингибирующие свойства доба- , вок) .(weak inhibitory properties of ext., wok).

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ изготовлени электродов , включающий смешение шихты, введение неорганической добавки и последующий обжиг сырой .анодной массы f 2J.The closest to the present invention is a method of manufacturing electrodes, which includes mixing the mixture, introducing an inorganic additive, and subsequent calcining the raw material f 2J.

Недостатком известного способа гл етс низкое качество анодной массы.The disadvantage of this method is the low quality of the anode mass.

Цель изобретени - улучшение качества анода.The purpose of the invention is to improve the quality of the anode.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу в сырую анодную массу, содержащую смешанные кокс и св зующее в качестве неорганической добавки, ввод т смесь борной кислоты и алюминиевого порошка в соотношении (0,15 - 0,3) - (5,0 - 1,0).The goal is achieved by the fact that according to the method, a mixture of boric acid and aluminum powder in the ratio (0.15 - 0.3) - (5.0 - 1) is introduced into the raw anode mass containing mixed coke and binder as an inorganic additive. , 0).

Пример . Анодную массу готов т в лабораторных услови х. Сухую коксовую шихту, содержащую: крупку (4-8+1 мм) 2,8, пыль(-1 -0,08 мм , тщательно перемешивают с расплавленным св зующим - каменноугольным пеком (28,8) при температуре I40-I5(f С 35 мин.An example. The anode mass is prepared under laboratory conditions. The dry coke batch containing: grit (4-8 + 1 mm) 2.8, dust (-1-0.08 mm), is thoroughly mixed with the molten binder - coal tar pitch (28.8) at a temperature I40-I5 (f From 35 min.

Дл получени электродов подготовливают таким образом 2,13 партий анодной массы - контрольных и с добавками .In order to obtain electrodes, 2.13 batches of anodic mass, control and with additives, are prepared in this way.

.Обжиг образцов производ т в жест ных кожухах в криптоловой печи со скоростью 100 град/ч и выдержкой при Ц ч. Из спеченных заготовок вытачивают образцы дл испытаний в следующей последовательности: нижний спой заготовки толщиной 10 мм срезаетс и выбрасываетс , затем из нижней части вытачиваетс образец диаметром и высотой 100 мм на электролиз Лэбраэцы на электропроводность и механическую прочность вытачивались в зоне 75125 мм от нижнего конца другой заготовки , в этой же зоне находилась термопара при обжиге образцов).The samples are fired in rigid housings in a cryptol furnace at a rate of 100 degrees / hour and held at Q. The sintered blanks are used to grind test specimens in the following sequence: the bottom part of the blank 10 mm thick is cut and thrown out, then mined out from the bottom. sample with a diameter and height of 100 mm for electrolysis. The labrases for electrical conductivity and mechanical strength were machined in the zone of 75125 mm from the lower end of the other blank, in the same zone there was a thermocouple during firing of the samples).

В табл.1 представлены данные по исследованию электродов с неорганическими добавками в анодную массу.Table 1 presents data on the study of electrodes with inorganic additives in the anode mass.

В табл.2 приведены дополнительные данные, характеризующие свойства анода при введении в качестве неорганической добавки только H,BO,.Table 2 shows additional data characterizing the properties of the anode with the introduction of only H, BO, as an inorganic additive.

Анализиру табличные данные качества анода изготовленного по предлагаемому и известному способам, видно , что комплексна добавка снижает удельное сопротивление на 2,1 Ом-мм/ повышает механическую прочность на 28 кг/см , уменьшает пористость на % и разрушаемость в токе С02 на k,3 мг/см ч, т.е. улучшает качество анода, что позвол ет снизить расход анодной массы и электроэнергии на тонну алюмини .Analyzing the table data of the quality of the anode manufactured by the proposed and known methods, it is clear that the complex additive reduces the resistivity by 2.1 Ohm-mm / increases the mechanical strength by 28 kg / cm, reduces the porosity by% and breakability in the current of C02 by k, 3 mg / cm h, i.e. improves the quality of the anode, which reduces the consumption of anode mass and electricity per ton of aluminum.

Способ в промышленных услови х осуществл етс следующим образом.The process under industrial conditions is carried out as follows.

Неорганические добавки (А1 порошок ) Н.ВО в заданном процентном соотношении при тщательном перемешивании (об зательное условие) приготовл етс в бункерах цехов анодной массы. Из бункеров смесь пневмотранспортом i (воздухом по трубам) подаетс в бункеры дозаторы. Дозаторы, установленные на определенный режим отдачи смеси, подают смесь в сухую шихту (также об зательное условие) котора по шнекопроводам поступает 3 смесители. Из смесител выходит готова анодна масса заданного состава.Inorganic additives (A1 powder) N.VO in a predetermined percentage ratio with thorough mixing (an obligatory condition) is prepared in the bunkers of the anode masses. From the hoppers, the mixture is pneumatically transported i (air through pipes) to the hoppers of the metering devices. Dispensers installed on a certain mode of recoil of the mixture, serves the mixture in a dry mixture (also a prerequisite) which receives 3 mixers through the augers. An anodic mass of a given composition is prepared from the mixer.

Данный способ позвол ет улучшить качество обожженных угольных электродов (анодов) , снизить их расход, непрерывно очищать алюминий-сырец от примесей титана и ванади в процессе электролиза, снизить содержание бора в алюминии до 0,02, тем самым улучшив его электропроводные и литейные свойства.This method improves the quality of burned carbon electrodes (anodes), reduces their consumption, continuously purifies raw aluminum from impurities of titanium and vanadium in the electrolysis process, reduces the boron content in aluminum to 0.02, thereby improving its electrically conductive and foundry properties.

гоgo

:r ЗГ с; ю: r SG s; Yu

гоgo

VOVO

ооoo

1ЛvO о CM-Эrj1LvO about CM-Erj

vO1Л vO1L

. r. .-tf. r. .-tf

vOCO - - -f 4.vOCO - - -f 4.

.- CO.- CO

C4C4

DD

inin

00LA00LA

- in f r«-- in f r "-

- PM - PM

0000

-a . Г- r-a. Gr

COCO

OJOj

ОABOUT

oooo

vD - -vD - -

u u

vOvO

кto

rr

«- 00 en"- 00 en

Г( oG (o

oo ГЛoo hl

POPO

%%

ГЛ CO GL CO

Tf efTf ef

V4V4

r a ifr a if

-9,«-9,"

оr-,-or -, -

«M"M

vO OOvO oo

1Л1L

«Ч"H

-3-:r r-3-: r r

-a-т trr-a-t trr

CMCM

LT LT

1one

r r Гr r G

рR

r r r r

oofMoofM

M о .- M o .-

CM CM

о о оLtd

о ооLtd

«ч "H

о сэоabout seo

смcm

t)t)

3s с; ю3s with; Yu

00

LTlLtl

ЧО rfCho rf

vOvO

ОABOUT

rrrr

ГЛGL

- oo -- oo -

0000

LnLn

VOVO

))

vOvO

irvirv

NXNX

((

rrrr

roro

CMCM

- O - o

« OO OO"OO OO

чОcho

oooo

OOOO

CMCM

1Л1L

0(3 0 (3

rr

vOvO

rr

r CMr CM

CMCM

CM CMCM CM

I- -I - -

-3о-3o

iriiri

k.k.

-:r-: r

-a1Л-a1Л

-ГЛ-GL

vO oo vO oo

O CO - O co -

cr LAin vO s) r Dcr LAin vO s) r D

rf rf ег ef rfrf rf er ef rf

глch

оabout

rr

-ITiоrCM-ITiorCM

o - -o - -

oooo

о CMabout CM

о ooabout oo

vOvO

-3-a-a1Л-3-a-a1Л

1Л r1L r

rr

r r rr r r

о about

ifif

in rin r

о r mo r m

sOsO

-aA О-aA o

- CM- CM

vOvO

илsilt

у93380810u93380810

Claims

The invention claims a mixture of boric acid and aluminum. A method of manufacturing electrodes (5.0-1, O) t of aluminum electrolysis cells, including mixing coke with a binder, introducing 5 Sources of information, inorganic additive addition, and subsequent raw anodic calcination during examination. masses, 1. Japan and Patent, characterized in that, with cl. C 22 D 3/12, published 197. In order to improve the quality of the anode, as

2. Italy Patent 1G 576151 In the inorganic additive is introduced About O, C 22 d, published 1975 powder in the ratio (0, 3)