SU975834A1 - Способ монтажа подины алюминиевого электролизера 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия.

Известен способ монтажа подины алюминиевого электролизера, включающий укладку угольных блоков и набивку межблочных швов углеродсодержащей шихтой [ 1 ].

Недостатком этого способа является образование трещин в межблочных швах при их усадке во -время обжига подины, что снижает сортность выпускаемого алюминия и срок службы электролизера.

Известен также способ монтажа подины алюминиевого электролизера, согласно которому набивку межблочных швов осуществляют послойно, нижний слой, состоящий до одной трети высоты блока, набивают антрацитовой подовой массой, а верхний — измельченным боем угольных блоков [2].

Недостатком такого послойного способа монтажа подины является то, что в нижнем слое шва образуются трещины, а в верхнем не обеспечивается необходимая механическая прочность, что в конечном итоге приводит к разрушению подины и снижению

2

качества алюминия за счет растворения стальных токоподводящих стержней.

Это происходит потому, что шовные соединения из антрацитовой подовой массы как-гетерогенные системы имеют неоднород5 ную структуру. Неоднородность структуры шовного соединения касается не только композиционного состава. Возникающие в процессе коксования швов усадочные и температурные напряжения концентри₁₀ руются преимущественно на границах раздела фаз коксовая шихта — боковая поверхность угольного блока. Вследствие наличия концентраций напряжений в швах ослабляется связь между подовым блоком и набойкой. Ослабление связи тем выше,

¹⁵ чем больше ширина межблочных швов. При формировании структуры кокса в коксопековой шихте в процессе обжига подины абсолютная линейная усадка шовного соединения возрастает по мере ос20 лабления связи угольного блока с набойкой. Увеличение абсолютной линейной усадки шовных соединений способствует образованию трещин в центральных и периферийных швах подины. Так, если используется по3

4

975834

довая масса с относительной усадкой 0,5%, то при силе сцепления ее с угольным блоком 8 и 16 кгс/см² в швах образуются трещины соответственно 5 и 1,2 мм.

При набивке швов подины сухой шихтой удается избежать усадки материала шва и образования усадочных трещин. Однако вследствие отсутствия связующих компонентов (пека) в сухой шихте не обеспечивается требуемая механическая прочность шовных соединений.

Целью изобретения является увеличение срока службы подины и повышение сортности получаемого алюминия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу монтажа подины алюминиевого электролизера, включающему укладку угольных блоков и послойную набивку межблочных швов углеродсодержащей шихтой, в каждый слой вводят арматурные углеродные вставки.

Введение арматурных углеродистых вставок устраняет абсолютную линейную усадку шва и образование в нем трещин. Абсолютная линейная усадка шва устраняется вследствие того, что арматурные углеродистые вставки имеют положительный температурный коэффициент линейного расширения, в то время как коксопековая шихта при нагревании обладает усадочными свойствами.

Пример. Подину с установленными подовыми блоками (катодными секциями) и смонтированной бортовой футеровкой очищали от остатков строительных материалов (кирпич, бой, блоков и др.), обдували сжатым воздухом и нагревали поверхность до 150°С. Разогретую подовую массу засыпали в швы и уплотняли ее пневматическими трамбовками до получения слоя набойки высотой 100 мм. В слой набойки вводили

вдавливанием призматические углеродистые вставки длиной 150 мм, шириной 30 мм и высотой 100 мм. Вдавливание осуществляли переносным гидравлическим прессом. По

5 длине шва вставки устанавливали друг от друга на расстоянии 40—60 мм. Для образования следующего слоя набойки высотой 100 мм в швы засыпали разогретую подовую массу, уплотняли ее и вновь вводили аналогичные арматурные углеродис¹⁰ тые вставки. В процессе монтажа подины алюминиевого электролизера по высоте шва было выполнено четыре слоя набойки с прошивкой их призматическими угольными вставками.

₁₅ По предлагаемому способу смонтировано два электролизера. Оба электролизера работают в устойчивом технологическом режиме и выдают металл высших сортов в течение 7 месяцев.

20

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ монтажа подины алюминиевого электролизера, включающий укладку уголь25 ных блоков и послойную набивку межблочных швов углеродсодержащей шихтой, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы подины и повышения сортности получаемого алюминия, в каждый слой вводят арматурные углеродистые встав30 ки.