WO2021061014A1 - Способ защиты катодных блоков алюминиевых электролизёров с обожжеными анодами, защитная композиция и покрытие - Google Patents

Способ защиты катодных блоков алюминиевых электролизёров с обожжеными анодами, защитная композиция и покрытие Download PDF

Info

Publication number
WO2021061014A1
WO2021061014A1 PCT/RU2020/050199 RU2020050199W WO2021061014A1 WO 2021061014 A1 WO2021061014 A1 WO 2021061014A1 RU 2020050199 W RU2020050199 W RU 2020050199W WO 2021061014 A1 WO2021061014 A1 WO 2021061014A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating
mixture
cathode blocks
binder
titanium diboride
Prior art date
Application number
PCT/RU2020/050199
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Геннадий Ефимович НАГИБИН
Елена Николаевна ФЕДОРОВА
Сергей Сергеевич ДОБРОСМЫСЛОВ
Ирина Анатольевна КИРИЛЛОВА
Андрей Васильевич ЗАВАДЯК
Илья Иванович ПУЗАНОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр"
Priority to CA3154990A priority Critical patent/CA3154990C/en
Priority to EP20869470.3A priority patent/EP4036279A1/en
Priority to CN202080067702.5A priority patent/CN114450437B/zh
Publication of WO2021061014A1 publication Critical patent/WO2021061014A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0087—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for metallurgical applications
    • C04B2111/00879—Non-ferrous metallurgy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, namely, to the electrolytic production of aluminum, and can be used to protect the cathode blocks of aluminum electrolysers with baked anodes (BA) to reduce the wear of the cathode blocks and extend the service life.
  • BA baked anodes
  • a known method of protecting cathode blocks by applying a heat-resistant coating of refractory material includes preparing an aqueous suspension of powdered titanium diboride dispersed in an oxalate complex, applying a coating from the suspension to the surface and drying to form a hard refractory surface.
  • the coating is intended for the cathode of a high-temperature cryolite bath, where in the course of electrolysis the oxalate complex in the coating is destroyed with the formation of aluminum oxide and 20-30% of hydrated AbO3.
  • the aluminum oxalate complex is a complex of oxalic acid and dust containing aluminum oxide in a ratio from 3: 1 to 1: 1 (70-80% anhydrous AbO3).
  • the oxalate complex is prepared 4 hours before mixing it with powdered titanium diboride.
  • the suspension contains 30-90 wt% titanium diboride (fraction 5-30 ⁇ m) and is a powdered refractory material dispersed in an aluminum oxalate complex.
  • the thickness of the coating varies from 1 to 15 mm.
  • This method of processing a carbon-containing cell of an electrolyzer provides for the preparation of a liquid suspension of a refractory material, for example, for the cathode, it is preferable to use titanium diboride (T1B2) dispersed in a mixture of a lignosulfonate binder (50% solution) and phenolic resin, and applying a suspension as a coating to the surface of the carbon-containing component.
  • T1B2 titanium diboride
  • the content of the components in the suspension varies in the following ranges, wt%:
  • Some formulations also contain anthracite up to 5% by weight.
  • the inventors have prepared slurries in the form of viscous dispersion systems, which are sufficiently fluid to apply coatings with a thickness of 1-3 mm on the cathode blocks, preferably by spraying with a jet injector.
  • the resulting suspensions can also be applied to the surface in a continuous layer with a brush or roller. Drying of coatings is carried out in air at room temperature for 10 hours. Then the surface of the coating is covered with a layer of coke (10 cm) and then the cathode is preheated according to the usual starting mode. Electrolysis tests for 100 h at 900 ° C showed that the entire surface of the treated cathode sample was wetted with aluminum and did not show any traces of erosion.
  • the object of the present invention is to provide a method for protecting the cathode blocks of aluminum electrolytic cells with baked anodes, as well as compositions and coatings in order to reduce wear and extend the life of the cathode blocks of aluminum electrolytic cells with baked anodes.
  • the technical result is to solve the problem and increase the service life of the electrolyzer.
  • the problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that to protect the cathode blocks in order to extend the service life of aluminum electrolysers with baked anodes, according to the proposed invention, in a method including preparing a composite mixture of a refractory material with a binder, applying the mixture to the surface of the cathode blocks and drying of the resulting coating, new is that the binder is used in the form of sulfonated reaction products of naphthalene with formaldehyde with coke residue of at least 30 wt%, the refractory material is used in the form of a bimodal or polymodal mixture of titanium diboride powders or titanium diboride powder, the particle size distribution of which is characterized with bimodal or polymodal particle size distribution, after drying, a layer of graphite powder is applied to the coating surface to protect it from oxidation during start-up, with the formation of a protective composite TiBi-C coating, wetted with aluminum, upon heating the hearth.
  • the mixture is prepared with a binder content in the amount of 35-50 wt.% And titanium diboride in an amount of 65-50 wt.%, which is applied to the surface of the cathode blocks layer by layer by pouring with subsequent alignment with a roller or by spraying.
  • the mixture is applied at least to the area of greatest hearth wear, taking into account the hearth wear profile, the mixture is applied locally in the form of strips 500-1200 mm wide along the sides of the electrolyzer to obtain a protective coating 0.8-1 mm thick.
  • the coating is dried under the conditions of the production site at room temperature for at least 8 hours.
  • Graphite powder is applied to the coating surface with a thickness of 15-30 mm.
  • a protective composite TiBi-C coating is formed when the hearth is heated to 950 ° C for 48-72 hours.
  • Protective composite coating TiB2-C contains carbon in an amount of 15-40 wt.%. Continuous stirring of the mixture is carried out until homogeneous to prevent sedimentation of TiB 2 particles and stratification of the mixture.
  • the claimed compositional mixture for obtaining a protective composite coating TiB 2 -C cathode blocks of aluminum electrolyzers with baked anodes containing TiB 2 in an amount of 65-50 wt.%. in the form of a bimodal or polymodal mixture of titanium diboride powders or titanium diboride powder, the granulometric composition of which is characterized by a bimodal or polymodal particle size distribution, and a binder in an amount of 35-50 wt.%, used in the form of sulfonated reaction products of naphthalene with formaldehyde with no coke residue less than 30 wt.%.
  • protective composite coatings of TiB 2- C cathode blocks of aluminum electrolyzers with baked anodes obtained by the methods described above.
  • the coatings contain 15-40 wt% carbon.
  • the method includes a preliminary determination of the areas of greatest wear of the hearth (construction of a wear profile) by known methods and obtaining a protective composite coating T1B2-C, wetted with aluminum.
  • Protective composite coating T1B2-C is obtained by mixing a binder with titanium diboride (T1B2), the particle size distribution of which is characterized by a bimodal or polymodal particle size distribution, until a homogeneous mass is obtained at the following ratio, wt%: binder 35-50, T1B2 65- fifty.
  • a binder sulfonated products of the reaction of naphthalene with formaldehyde with a coke residue of at least 30 wt.% Are used.
  • a bimodal or polymodal mixture of titanium diboride powders or titanium diboride powder is used, the particle size distribution of which is characterized by a bimodal or polymodal particle size distribution, which helps to improve the technological properties, when preparing a suspension, and the physical and mechanical properties of the protective coating, namely, to reduce shrinkage and elimination of cracking.
  • the composition is also continuously mixed to prevent sedimentation of TIP particles and stratification of the mixture.
  • the prepared mixture is applied to the bottom of the electrolyzer either by pouring, followed by leveling the applied mixture with a roller: or by spraying.
  • the mixture is applied locally to the areas of the greatest wear of the hearth in the form of strips 500-1200 mm wide along the sides of the electrolyzer.
  • the thickness of the protective coating layer is 0.8-1 mm. Drying of the coating takes place in a production area at room temperature for at least 8 hours. Further to the surface The coating is coated with a 15-30 mm thick layer of graphite powder to protect it from oxidation during start-up.
  • a composite coating T1B2-C is formed with a carbon concentration of about 15-40 wt%, wetted with aluminum.
  • the protective composite coating ⁇ 1 ⁇ 2- ⁇ has high adhesion to the material of the cathode block, wear resistance, resistance to cracking and is wetted with liquid aluminum, which leads to a decrease in the contact electrical resistance and an increase in chemical resistance at the AI-T1B2-C interface.
  • An increase in the content of the binder in the composition over 50 wt.% Leads to a loss of the required physical and mechanical properties, namely, the properties listed above, as well as a decrease in the values of apparent density, compressive strength, an increase in open porosity and electrical resistivity.
  • a decrease in the binder content less than 35 wt% leads to a loss of the technological properties of the composition.
  • the proposed method, composition and coating were tested by the authors of the present invention on industrial electrolysers with baked anodes.
  • the quality of protective coatings on industrial electrolyzers with baked anodes was determined by the rate of wear of coatings by monitoring the mass fraction of impurities in raw aluminum, by the magnitude of the voltage drop at the cathode and the current distribution over the blooms.
  • Example 1 1 kg of titanium diboride powder with a fractional composition of 1-80 ⁇ m was loaded into the mixer. Then a binder was added in a ratio of 50 wt.% T1B2 - 50 wt.% Binder, mixed until uniform. During further operations, the composition was also continuously mixed to prevent sedimentation of T1B2 particles and stratification of the mixture.
  • the prepared mixture was applied onto a carbon substrate with dimensions of 100x100 mm 2 and a thickness of 20 + 2 mm by pouring, then leveled with a spatula or a needle roller.
  • the thickness of the protective coating depending on the type of tests to determine the physical and mechanical properties, was 0.6 + 0.1 mm, 1 mm and 10 mm.
  • the coating was covered with a layer of coke breeze and placed in a furnace, where it was heated to 950 ° C for 48 h, followed by holding at this temperature for 5 h, as a result of which a composite TiB-C coating is formed.
  • the carbon content in the composite coating was 20%.
  • the material of the protective coating TiB 2 ⁇ C has the following properties: apparent density - 1.98 + 0.12 g / cm 3 ; compressive strength - 32 + 3 MPa; open porosity - 30 + 2%; resistivity at room temperature - 70 + 5 ⁇ Ohm-m; temperature coefficient of linear expansion (TCLE) - ⁇ + ⁇ - ⁇ 1 ; the strength of adhesion to the material of the cathode block 2 + 0.5 MPa; marginal: contact angle: ⁇ 90 deg.
  • the prepared mixture was applied onto a carbon substrate with dimensions of 100x100 mm 2 and a thickness of 20 ⁇ 2 mm by pouring, then: it was leveled with a spatula or a needle roller.
  • the thickness of the protective coating depending on the type of tests to determine the physical and mechanical properties, was 0.6 + 0.1 mm, 1 mm and 10 mm.
  • the coating was covered with a layer of coke breeze and placed in a furnace, where it was heated to 950 ° C for 48 hours, followed by holding at this temperature for 5 hours, as a result of which a composite TiB 2 -C coating is formed.
  • the carbon content in the composite coating was 15% by weight.
  • TiB protective coating material ? -C has the following properties: apparent density - 2, 2 + 0.1 g / cm 3 ; compressive strength - 46 + 2 MPa; porosity - 9 + 2%; resistivity at room temperature - 52 + 5 ⁇ Ohm-m; temperature coefficient of linear expansion (TCLE) - 5.3 + 0.5-10 5 K ! ; the strength of adhesion to the material of the cathode block 4 + 0.5 MPa; wetting angle ⁇ 90 deg.
  • the mixture was applied to the bottom of a high-performance electrolyzer by spraying: using a spray gun.
  • the layer thickness was 0.8-1 mm.
  • Drying of the coating takes place in a production area at room temperature for 8 hours.
  • the surface of the coating is coated with a 30 mm layer of graphite powder to protect it from oxidation during start-up.
  • the carbon content in the composite coating is 20%.
  • the wear rate of the coating was ⁇ 2.8 ⁇ 0.5 mm / year.
  • the prepared mixture was applied to the hearth of a high-ampere electrolyzer by the method: filling, then: leveled with a roller.
  • the coating was applied layer by layer on the areas of the greatest wear of the bottom of the cell (areas with the maximum: current density) in the form of strips 900 mm wide along the sides of the cell.
  • the layer thickness was 0.8-1 mm. Drying of the coating takes place in a production area at room temperature for at least 8 hours.
  • the surface of the coating is covered with a 15 - 30 mm thick layer of graphite powder to protect it from oxidation during start-up.
  • the hearth heats up within 48-72 hours to 950 ° C, as a result of which a composite TiB 2 -C coating is formed, wetted by aluminum.
  • the carbon content in the composite coating is 15% of the mass.
  • the wear rate of the coating was ⁇ 2.8 ⁇ 0.5 mm / year.
  • a method of obtaining a protective composite TiEn-C coating of cathode blocks of aluminum electrolysers with baked anodes including preparing a composite mixture of a refractory material with a binder, applying the mixture to the surface of the cathode blocks and drying the coating, characterized in that the binder is used in the form of sulfonated reaction products of naphthalene with formaldehyde with a coke residue of at least 30 wt.%, the refractory material is used in the form of a bimodal or polymodal mixture of titanium diboride powders or titanium diboride powder, the particle size distribution of which is characterized by a bimodal or polymodal particle size distribution; after drying, a layer of graphite powder is applied to the coating surface to protection against oxidation during start-up with the formation of a protective composite TiE-C coating, wetted by aluminum, during heating of the hearth.
  • the method according to claim 1 characterized in that the mixture is prepared with a binder content in the amount of 35-50 wt.% And titanium diboride in an amount of 65-50 wt.%. 3. The method according to claim 1, characterized in that the mixture is applied to the surface of the cathode blocks layer by layer by pouring, followed by leveling with a roller or by spraying.
  • a protective composite coating TPZg-S is formed when the hearth is heated to 950 ° C for 48-72 hours.
  • a method for producing a protective composite coating ⁇ - ⁇ for cathode blocks of aluminum electrolyzers with baked anodes comprising preparing a composite mixture of a refractory material with a binder, applying the mixture to the surface of the cathode blocks and drying the resulting coating, characterized in that the binder is used in the form of sulfonated reaction products of naphthalene with formaldehyde with a coke residue of at least 30 wt%, the refractory material is used in the form of a bimodal or polymodal mixture of titanium diboride powders or titanium diboride powder, the particle size distribution of which is characterized by a bimodal or polymodal particle size distribution, when the mixture is prepared with a binder content in the amount of 35-50 wt.% and titanium diboride in an amount of 65-50 wt.%, after drying, a layer of graphite powder is applied to the coating surface to protect it from oxidation during the start-up process, with the formation of a protective
  • Composite mixture for obtaining a protective composite coating TiBi-C of cathode blocks of aluminum electrolyzers with baked anodes containing T1B2 in an amount of 65-50 wt.%. in the form of a bimodal or polymodal mixture of titanium diboride powders or titanium diboride powder, the granulometric composition of which is characterized by a bimodal or polymodal particle size distribution, and a binder in an amount of 35-50 wt.%, used in the form of sulfonated reaction products of naphthalene with formaldehyde with no coke residue less than 30 wt.%.
  • Protective composite coating TiB2-C cathode blocks of aluminum electrolytic cells with baked anodes characterized in that it is obtained by the method according to any of pi. 1-10 and contains carbon in an amount of 15-40 wt.%.
  • Protective composite coating T1B2-C of cathode blocks of aluminum electrolyzers with baked anodes characterized in that it is obtained by the method according to and. 12 and contains carbon in an amount of 15-40 wt.%.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

Предложен способ защиты катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, включающий приготовление смеси тугоплавкого материала со связующим, нанесение смеси в качестве покрытия на поверхность катодных блоков с учетом профиля износа подины и сушку покрытия. В качестве тугоплавкого материала используется бимодальная или полимодальная смесь порошков диборида титана или порошок диборида титана, гранулометрический состав которого характеризуется бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам. В качестве связующего используют сульфированные продукты реакции нафталина с формальдегидом с коксовым остатком не менее 30 масс.%, после сушки на поверхность покрытия наносят слой графитового порошка для защиты от окисления в процессе запуска с формированием при разогреве подины композиционного покрытия TiB2-С, смачиваемого алюминием.

Description

СПОСОБ ЗАЩИТЫ КАТОДНЫХ БЛОКОВ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЁРОВ С ОБОЖЖЕНЫМИ АНОДАМИ, ЗАЩИТНАЯ
КОМПОЗИЦИЯ И ПОКРЫТИЕ
Область техники
Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно, к электролитическому производству алюминия, и может быть использовано для защиты катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами (ОА) для уменьшения износа катодных блоков и продления срока службы.
Уровень техники
Современная алюминиевая промышленность требует повышения мощности электролизеров, для которых необходимы подовые блоки с повышенной стойкостью к агрессивной среде электролита, высокой тепло- и электропроводностью . Удовлетворяя вышеперечисленны е требования, электродные заводы переходят на производство графитизированных и графитовых подовых блоков, использование которых повышает срок службы электролизеров. Однако, в традиционно используемых промышленных ваннах алюминий не смачивает материал подины, что приводит к образованию слоя расплавленного металла на поверхности катодного материала. Это значительно увеличивает межполюсное расстояние и расходы по току. Кроме того, от степени смачивания зависит интенсивность пропитки подины электролитом, который проникает под слой металла и пропитывает подину в течение послепускового периода. Проникновение электролита и металлического алюминия в трещины и крупные поры катодных блоков является одной из причин низкой прочности поверхностного слоя и низкой износостойкости. Данная проблема наиболее актуальна для графитовых блоков, которые имеют меньшую стойкость к механическому износу по сравнению с углеграфитовыми, используемыми ранее. Смачиваемый алюминием катод имеет значительные преимущества, устраняющие указанные недостатки.
Известен способ защиты катодных блоков путем нанесения жаростойкого покрытия из тугоплавкого материала (заявка US 20010046605). Способ включает приготовление водной суспензии порошкообразного диборида титана, диспергированного в оксалатном комплексе, нанесение покрытия из суспензии на поверхность и сушку для формирования твердой тугоплавкой поверхности. Покрытие предназначено для катода высокотемпературной криолитной ванны, где в процессе электролиза оксалатный комплекс в покрытии разрушается с образованием оксида алюминия и 20-30% гидратированного АЬОз. При этом алюминиевый оксалатный комплекс представляет собой комплекс из щавелевой кислоты и пыли, содержащей оксид алюминия, в пропорции от 3:1 до 1:1 (70-80% безводного АЬОз). Приготавливают оксалатный комплекс за 4 ч до его смешения с порошкообразным дибор идом титана. Суспензия содержит 30-90 масс.% диборида титана (фракция 5-30 мкм) и представляет собой порошкообразный тугоплавкий материал, диспергированный в алюминиевом оксалатном комплексе. Толщина покрытия варьируется в пределах 1-15 мм.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ формирования защитных покрытий для углеродсодержащих компонентов электролитических ячеек при производстве алюминия (патент RTJ 2257425, С25СЗ/08, С25С7/02, B05D1/Q0, B05D7/24 или патент US 6475358). Данный способ обработки углеродсодержащего элемента электролизера (катода) предусматривает приготовление жидкой суспензии тугоплавкого материала, например, для катода предпочтительным является использование диборида титана (Т1В2), диспергированного в смеси лигносульфонатного связующего (50% раствор) и фенольной смолы, и нанесение суспензии в качестве покрытия на поверхность углеродсодержащего компонента. Количество содержания компонентов в суспензии варьируются в следующих переделах, масс.%:
- 20-70 диборида титана;
- 5-40 фенольного полимера (связующее);
- 5-40 раствора лигносульфоната (50%).
Некоторые составы содержат также антрацит до 5 масс.%.
Авторы изобретения получали суспензии в виде вязких дисперсионных систем, достаточно текучих для нанесения покрытий толщиной 1-3 мм на катодные блоки предпочтительно способом распыления струйным инжектором. Полученные суспензии также могут быть нанесены на поверхность сплошным слоем кистью или валиком. Сушка покрытий осуществляется на воздухе при комнатной температуре в течение 10 часов. Затем поверхность покрытия засыпается слоем кокса (10 см) и далее катод подвергают предварительному нагреву согласно обычному режиму запуска. Электролизные испытания в течение 100 ч при 900°С показали, что вся поверхность обработанного образца катода смачивалась алюминием и не обнаруживала следов эрозии.
Недостатками прототипа являются:
- при использовании смеси лигносульфонатного связующего и фенольной смолы образуется низкий коксовый остаток и не обеспечивается высокотемпературная механическая прочность и износостойкость защитного покрытия;
- нанесение покрытий осуществляется на всю поверхность подины без учета профиля износа, что также снижает экономическую эффективность;
- не предусмотрены операции, позволяющие регулировать усадку и трещинообразование защитных покрытий. Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является разработка способа защиты катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, а также композиции и покрытия, чтобы уменьшить износ и продлить срок службы катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами.
Техническим результатом является решение поставленной задачи и повышение срока службы электролизера.
Задача решается, а технический результат достигается за счет того, что для защиты катодных блоков с целью продления срока службы алюминиевых электролизёров с обожженными анодами, согласно предложенному изобретению, в способе, включающем приготовление композиционной смеси тугоплавкого материала со связующим, нанесение смеси на поверхность катодных блоков и сушку полученного покрытия, новым является то, что связующее используют в виде сульфированных продуктов реакции нафталина с формальдегидом с коксовым остатком не менее 30 масс.%, тугоплавкий материал используют в виде бимодальной или полимодальной смеси порошков диборида титана или порошка диборида титана, гранулометрический состав которого характеризуется бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам, после сушки на поверхность покрытия наносят слой графитового порошка для защиты от окисления в процессе запуска с формированием при разогреве подины защитного композиционного покрытия TiBi-C, смачиваемого алю инием.
Способствуют достижению технического результата дополнительные отличительные признаки изобретения. Так, , смесь готовят с содержанием связующего в количестве 35-50 масс.% и диборида титана в количестве 65- 50 масс.%, которую наносят на поверхность катодных блоков послойно методом налива с последующим выравниванием валиком или методом распыления. Смесь наносят по меньшей мере на участок наибольшего износа подины с учетом профиля износа подины, смесь наносят локально в виде полос шириной 500-1200 мм вдоль бортов электролизера с получением защитного покрытия толщиной 0,8-1 мм. После нанесения смеси на катодные блоки электролизера покрытие подвергают сушке в условиях производственного участка при комнатной температуре в течение по меньшей мере 8 часов. Графитовый порошок наносят на поверхность покрытия толщиной 15-30 мм. Формируют защитное композиционное покрытие TiBi-C при разогреве подины до 950°С в течение 48-72 часов. Защитное композиционное покрытие TiB2-C содержит углерод в количестве 15-40 масс.%. Осуществляют непрерывное перемешивание смеси до однородного состояния для предотвращения оседания частиц TiB2 и расслоения смеси.
Соответствующая композиция для защиты катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами с содержанием связующего в количестве 65-50 масс.%. и диборида титана в количестве 65-50 масс.%, после сушки на поверхность покрытия наносят слой графитового порошка для защиты от окисления в процессе запуска с формированием при разогреве подины защитного композиционного покрытия TiB2-C, смачиваемого алюминием.
Заявлена и композиционная смесь для получения защитного композиционного покрытия TiB2-C катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, содержащая TiB2 в количестве 65-50 масс.%. в виде бимодальной или полимодальной смеси порошков диборида титана или порошка диборида титана, гранулометрический состав которого характеризуется бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам, и связующее в количестве 35-50 масс.%, используемое в виде сульфированных продуктов реакции нафталина с формальдегидом с коксовым остатком не менее 30 масс.%.
Также заявлены защитные композиционные покрытия TiB2-C катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, полученные способами, описанными выше. Предпочтительно, чтобы покрытия содержали углерод в количестве 15-40 масс.%.
Осуществление изобретения
Способ включает предварительное определение участков наибольшего износа подины (построение профиля износа) известными методами и получение защитного композиционного покрытия Т1В2-С, смачиваемого алюминием.
Защитное композиционное покрытие Т1В2-С получают посредством смешивания связующего с дибор идом титана (Т1В2), гранулометрический состав которого характеризуется бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам, до получения однородной массы при следующем соотношении, масс.%: связующее 35-50, Т1В2 65-50. В качестве связующего используют сульфированные продукты реакции нафталина с формальдегидом с коксовым остатком не менее 30 масс.%. В качестве Т1В2 используется бимодальная или полимодальная смесь порошков диборида титана или порошок диборида титана, гранулометрический состав которого характеризуется бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам, что способствует улучшению технологических свойств, при приготовлении суспензии, и физико- механических свойств защитного покрытия, а именно, уменьшению усадки и исключению трещинообразования.
При дальнейших операциях состав также непрерывно перемешивается для предотвращения оседания частиц ТИП и расслоения смеси. Далее приготовленная смесь наносится на подину электролизера либо способом налива с последующим выравниванием нанесенной смеси валиком:, либо способом распыления. При этом: смесь наносится локально на участки наибольшего износа подины в виде полос шириной 500-1200 мм вдоль бортов электролизера. Толщина слоя защитного покрытия составляет 0,8-1 мм. Сушка покрытия происходит в условиях производственного участка при комнатной температуре в течение не менее 8 часов. Далее на поверхность покрытия наносится слой графитового порошка толщиной 15-30 мм для защиты от окисления в процессе запуска.
При разогреве подины в процессе запуска электролизера в течение 48- 72 часов до 950 °С образуется композиционное покрытие Т1В2-С с концентрацией углерода порядка 15-40 масс.%, смачиваемое алюминием.
Защитное композиционное покрытие Т1В2-С обладает высокой адгезией к материалу катодного блока, износостойкостью, стойкостью к трещинообразованию и смачивается жидким алюминием, что приводит к снижению контактного электрического сопротивления и повышению химической стойкости на границе AI-T1B2-C.
Увеличение содержания связующего в композиции свыше 50 масс.% приводит к потере требуемых физико -механических свойств, а именно, свойств перечисленных выше, а также снижению значений кажущейся плотности, прочности на сжатие, увеличению открытой пористости и удельного электрического сопротивления. Уменьшение содержания связующего менее 35 масс.% приводит к потере технологических свойств композиции.
Предлагаемые способ, композиция и покрытие испытаны авторами настоящего изобретения на промышленных электролизерах с обожженными анодами. Качество защитных покрытий на промышленных электролизерах с обожженными анодами определялось по скорости износа покрытий посредством контроля массовой доли примесей в алюминии-сырце, по величине падения напряжения на катоде и распределению тока по блюмсам.
Результаты работы электролизеров после пуска подтверждают отсутствие деградации смачиваемого покрытия подины и, следовательно, эффективность предлагаемого способа защиты, а также соответствующей композиции и покрытия.
Примеры осуществления изобретения
Пример 1 1 кг порошка диборида титана фракционного состава 1-80 мкм загрузили в смеситель. Далее добавили связующее в соотношении 50 масс.% Т1В2 - 50 масс.% связующее, перемешали до однородного состояния. При дальнейших операциях состав также непрерывно перемешивался для предотвращения оседания частиц Т1В2 и расслоения смеси.
Приготовленная смесь наносилась на углеродную подложку размерами 100x100 мм2 и толщиной 20+2 мм способом налива, затем выравнивалась с помощью шпателя или игольчатого валика. Толщина защитного покрытия в зависимости от типа испытаний для определения физико -механических свойств составляла 0,6+0, 1 мм, 1мм и 10 мм.
Сушка покрытия происходила при комнатной температуре не более 48 часов.
Далее покрытие засыпалось слоем коксовой мелочи и помещалось в печь, где происходил нагрев до 950°С в течение 48 ч с последующей выдержкой при данной температуре в течение 5ч, в результате чего формируется композиционное покрытие TiB -C
Содержание углерода в композиционном покрытии составило 20%. Материал защитного покрытия TiB2~C имеет следующие свойства: кажущаяся плотность - 1,98+0,12 г/ем3; прочность на сжатие - 32+3 МПа; открытая пористость - 30+2%; удельное сопротивление при комнатной температуре - 70+5 мкОм-м; температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) - ЗД+ОД-ЮДС1; прочность адгезии к материалу катодного блока 2+0,5 МПа; краевой: угол смачивания: <90 град.
Пример 2
1 кг смеси порошков диборида титана с бимодальным распределением частиц по размерам (dcp 1 = 2,5 и dCi> 2 = 53 мкм) или с поли модальн ым распределением частиц по размерам (содержатся как крупные, так средние и мелкие фракции от 1 до 100 мкм) загружали в смеситель. Далее добавляли связующее в соотношении 65 масс.% TiBi - 35 масс.% связующее, перемешивали в течение 15 минут до однородного состояния. При дальнейших операциях состав также непрерывно перемешивался для предотвращения оседания частиц TiB? и расслоения смеси.
Приготовленная смесь наносилась на углеродную подложку размерами 100x100 мм2 и толщиной 20 ±2 мм способом налива, затем: выравнивалась спомощью шпателя или игольчатого валика. Толщина защитного покрытия в зависимости от типа испытаний для определения физико -механических свойств составляла 0,6+0, 1 мм, 1мм и 10 мм.
Сушка покрытия происходила при комнатной температуре не более 48 часов.
Далее покрытие засыпалось слоем коксовой мелочи и помещалось в печь, где происходил нагрев до 950°С в течение 48ч е последующей выдержкой при данной температуре в течение 5ч, в результате чего формируется композиционное покрытие TiB2-C.
Содержание углерода в композиционном покрытии составило 15% масс.
Материал защитного покрытия TiB?-C имеет следующие свойства: кажущаяся плотность - 2, 2+0,1 г/см3; прочность на сжатие - 46+2 МПа; пористость - 9+2%; удельное сопротивление при комнатной температуре - 52+5 мкОм-м; температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) - 5,3+0,5-105К !; прочность адгезии к материалу катодного блока 4+0,5 МПа; краевой угол смачивания <90 град.
Пример 3
40 кг порошка диборида титана, фракционного состава 1-80 мкм: загружали в смеситель. Далее добавляли связующее в соотношении 50 масс.% 14 В 2 - 50 масс.% связующее, перемешивали до однородного состояния. При дальнейших операциях состав также непрерывно перемешивался для предотвращения оседания частиц TiB2 и расслоения смеси. Далее приготовленная смесь наносилась на подину электролизера е ОА. При этом покрытие наносилось локально на участки наибольшего износа подины в виде полос шириной 900 мм вдоль бортов электролизера.
Приготовленная: смесь наносилась на подину высокоа перного электролизера путем распыления: с помощью краскопульта. Толщина слоя составляла 0,8-1 мм.
Сушка покрытия происходит в условиях производственного участка при комнатной температуре в течение 8 часов.
Поверхность покрытия покрывается слоем графитового порошка толщиной 30 мм для защиты от окисления в процессе запуска.
В процессе запуска электролизера происходи! разогрев подины в течение 48-72 часов до 950 °С, в результате чего формируется композиционное покрытие TiBi-C, смачиваемое алюминием.
Содержание углерода в композиционном покрытии составляет 20%. Скорость износа покрытия составила ~2,8±0,5 мм/год.
Пример 4
40 кг смеси порошков диборида титана с бимодальным распределением частиц по размерам (dq,1 = 2,5 и dcp 2 = 53 мкм) или с полимодальным распределением частиц по размерам (содержатся как крупные, так средние и мелкие фракции от 1 до 100 мкм) загружали в смеситель. Далее добавляли связующее в соотношении 65 масс.% ТШг ---- 35 масс.% связующее, перемешивали в течение 15 минут до однородного состояния. При дальнейших операциях состав также непрерывно перемешивался для предотвращения оседания частиц ГОС и расслоения смеси.
Приготовленная смесь наносилась на подину высокоамперного электролизера способом: налива, затем: выравнивалась с помощью валика.
Покрытие наносилось послойно на участки наибольшего износа подины электролизера (участки с максимальной: плотностью тока) в виде полос шириной 900 мм вдоль бортов электролизера. Толщина слоя составляла 0,8-1 мм. Сушка покрытия происходит в условиях производственного участка при комнатной температуре в течение не менее 8 часов.
Поверхность покрытия покрывается слоем графитового порошка толщиной 15 - 30 мм для защиты от окисления в процессе запуска. В процессе запуска электролизера происходит разогрев подины в течение 48-72 часов до 950°С, в результате чего формируется композиционное покрытие TiB2-C, смачиваемое алюминием.
Содержание углерода в композиционном покрытии составляет 15% масс. Скорость износа покрытия составила ~2,8±0,5 мм/год.
В соответствии с вышеприведенным описанием и формулой изобретения объем правовой охраны испрашивается для следующих объектов:
1. Способ получения защитного композиционного покрытия TiEn-C катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, включающий приготовление композиционной смеси тугоплавкого материала со связующим, нанесение смеси на поверхность катодных блоков и сушку покрытия, отличающийся тем, что связующее используют в виде сульфированных продуктов реакции нафталина с формальдегидом с коксовым остатком не менее 30 масс.%, тугоплавкий материал используют в виде бимодальной или полимодальной смеси порошков диборида титана или порошка диборида титана, гранулометрический состав которого характеризуется бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам, после сушки на поверхность покрытия наносят слой графитового порошка для защиты от окисления в процессе запуска с формированием при разогреве подины защитного композиционного покрытия TiE -C, смачиваемого алю инием.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь готовят с содержанием связующего в количестве 35-50 масс.% и диборида титана в количестве 65-50 масс.%. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь наносят на поверхность катодных блоков послойно методом налива с последующим выравниванием валиком или методом распыления.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь наносят по меньшей мере на участок наибольшего износа подины с учетом профиля износа подины.
5. Способ по и. 1, отличающийся тем, что смесь наносят локально в виде полос шириной 500-1200 мм вдоль бортов электролизера.
6. Способ по и. 1, отличающийся тем, что смесь наносят с получением защитного покрытия толщиной 0,8-1 мм.
7. Способ по и. 1, отличающийся тем, что после нанесения смеси на катодные блоки электролизера покрытие подвергают сушке в условиях производственного участка при комнатной температуре в течение по меньшей мере 8 часов.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что графитовый порошок наносят на поверхность покрытия толщиной 15-30 мм
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формируют защитное композиционное покрытие ТПЗг-С при разогреве подины до 950°С в течение 48-72 часов.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что защитное композиционное покрытие TiB2-C содержит углерод в количестве 15-40 масс.%.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют непрерывное перемешивание смеси до однородного состояния для предотвращения оседания частиц TiB и расслоения смеси.
12. Способ получения защитного композиционного покрытия ТпВг-С катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, включающий приготовление композиционной смеси тугоплавкого материала со связующим, нанесение смеси на поверхность катодных блоков и сушку полученного покрытия, отличающийся тем, что связующее используют в виде сульфированных продуктов реакции нафталина с формальдегидом с коксовым остатком не менее 30 масс.%, тугоплавкий материал используют в виде бимодальной или полимодальной смеси порошков диборида титана или порошка диборида титана, гранулометрический состав которого характеризуется бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам, при этом смесь готовят с содержанием связующего в количестве 35-50 масс.% и диборида титана в количестве 65-50 масс.%, после сушки на поверхность покрытия наносят слой графитового порошка для защиты от окисления в процессе запуска с формированием при разогреве подины защитного композиционного покрытия Т1В2-С, смачиваемого алюминием:,
13. Композиционная смесь для получения защитного композиционного покрытия TiBi-C катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, содержащая Т1В2 в количестве 65-50 масс.%. в виде бимодальной или полимодальной смеси порошков диборида титана или порошка диборида титана, гранулометрический состав которого характеризуется бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам, и связующее в количестве 35-50 масс.%, используемое в виде сульфированных продуктов реакции нафталина с формальдегидом с коксовым остатком не менее 30 масс.%.
14. Защитное композиционное покрытие TiB2-C катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, характеризующееся тем, что оно получено способом по любому из пи. 1-10 и содержит углерод в количестве 15-40 масс.%.
15. Защитное композиционное покрытие Т1В2-С катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, характеризующееся тем, что оно получено способом по и. 12 и содержит углерод в количестве 15-40 масс.%.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Е Способ получения защитного композиционного покрытия Т 2-С катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, включающий приготовление композиционной смеси тугоплавкого материала со связующим, нанесение смеси на поверхность катодных блоков и сушку покрытия, отличающийся тем, что связующее используют в виде сульфированных продуктов реакции нафталина с формальдегидом с коксовым остатком не менее 30 масс.%, тугоплавкий материал используют в виде бимодальной или полимодальной смеси порошков диборида титана или порошка диборида титана, гранулометрический состав которого характеризуется бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам, после сушки на поверхность покрытия наносят слой графитового порошка для защиты от окисления в процессе запуска с формированием при разогреве подины защитного композиционного покрытия TiBi-C, смачиваемого алюминием.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь готовят с содержанием связующего в количестве 35-50 масс.% и диборида титана в количестве 65-50 масс.%.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь наносят на поверхность катодных блоков послойно методом налива с последующим выравниванием валиком или методом распыления.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь наносят по меньшей мере на участок наибольшего износа подины с учетом профиля износа подины.
5. Способ по и. 1, отличающийся тем, что смесь наносят локально в виде полос шириной 500-1200 мм вдоль бортов электролизера.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь наносят с получением защитного покрытия толщиной 0,8-1 мм.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после нанесения смеси на катодные блоки электролизера покрытие подвергают сушке в условиях производственного участка при комнатной температуре в течение по еньшей мере 8 часов.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что графитовый порошок наносят на поверхность покрытия толщиной 15-30 мм
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формируют защитное композиционное покрытие TiB -C при разогреве подины до 950°С в течение 48-72 часов.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что защитное композиционное покрытие Т1В2-С содержит углерод в количестве 15-40 масс.%.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют непрерывное перемешивание смеси до однородного состояния для предотвращения оседания частиц IΊ В2 и расслоения смеси.
12. Способ получения защитного композиционного покрытия TiBi-C катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, включающий приготовление композиционной смеси тугоплавкого материала со связующим, нанесение смеси на поверхность катодных блоков и сушку полученного покрытия, отличающийся тем, что связующее используют в виде сульфированных продуктов реакции нафталина с формальдегидом с коксовым остатком не менее 30 масс.%, тугоплавкий материал используют в виде бимодальной или полимодальной смеси порошков диборида титана или порошка диборида титана, гранулометрический состав которого характеризуется бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам, при этом смесь готовят с содержанием связующего в количестве 35-50 масс.% и диборида титана в количестве 65-50 масс.%, после сушки на поверхность покрытия наносят слой графитового порошка для защиты от окисления в процессе запуска с формированием при разогреве подины защитного композиционного покрытия Т1В2-С, смачиваемого алюминием,
13. Композиционная смесь для получения защитного композиционного покрытия Т1В2-С катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, содержащая Т1В2 в количестве 65-50 масс.%. в виде бимодальной или полимодальной смеси порошков диборида титана или порошка диборида титана, гранулометрический состав которого характеризуется бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам, и связующее в количестве 35-50 масс.%, используемое в виде сульфированных продуктов реакции нафталина с формальдегидом с коксовым остатком не менее 30 масс.%.
14. Защитное композиционное покрытие Т1В2-С катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, характеризующееся тем, что оно получено способом по любому из пп. 1-10 и содержит углерод в количестве 15-40 масс.%.
15. Защитное композиционное покрытие Т1В2-С катодных блоков алюминиевых электролизеров с обожженными анодами, характеризующееся тем, что оно получено способом по п. 12 и содержит углерод в количестве 15-40 масс.%.
PCT/RU2020/050199 2019-09-24 2020-08-25 Способ защиты катодных блоков алюминиевых электролизёров с обожжеными анодами, защитная композиция и покрытие WO2021061014A1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA3154990A CA3154990C (en) 2019-09-24 2020-08-25 Method of protection of the cathode blocks of aluminium reduction cells with baked anodes, protective composite mixture and coating
EP20869470.3A EP4036279A1 (en) 2019-09-24 2020-08-25 Method for protecting cathode blocks of aluminium electrolyzers having prebaked anodes, protective composition and coating
CN202080067702.5A CN114450437B (zh) 2019-09-24 2020-08-25 具有焙烤阳极的铝电解槽阴极块的保护方法、保护性复合混合物和涂层

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130350A RU2724236C9 (ru) 2019-09-24 2019-09-24 Способ защиты катодных блоков алюминиевых электролизёров с обожженными анодами, защитная композиция и покрытие
RU2019130350 2019-09-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021061014A1 true WO2021061014A1 (ru) 2021-04-01

Family

ID=71135770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/050199 WO2021061014A1 (ru) 2019-09-24 2020-08-25 Способ защиты катодных блоков алюминиевых электролизёров с обожжеными анодами, защитная композиция и покрытие

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4036279A1 (ru)
CN (1) CN114450437B (ru)
CA (1) CA3154990C (ru)
RU (1) RU2724236C9 (ru)
WO (1) WO2021061014A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115961310B (zh) * 2023-01-31 2023-12-12 中铝郑州有色金属研究院有限公司 一种二硼化钛可润湿阴极

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010046605A1 (en) 2000-02-16 2001-11-29 Jean-Paul Huni Refractory coating for components of an aluminium electrolysis cell
US6475358B2 (en) 2000-02-16 2002-11-05 Alcan International Limited Method for providing a protective coating for carbonaceous components of an electrolysis cell
CN103748057A (zh) * 2011-08-23 2014-04-23 Esk陶瓷有限及两合公司 用于阴极防蚀的二硼化钛颗粒剂
RU2518032C1 (ru) * 2013-01-10 2014-06-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Композиция для материала смачиваемого покрытия катода алюминиевого электролизера
RU2629421C1 (ru) * 2016-11-14 2017-08-29 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Способ горячего ремонта локальных разрушений подины алюминиевого электролизера

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7462271B2 (en) * 2003-11-26 2008-12-09 Alcan International Limited Stabilizers for titanium diboride-containing cathode structures

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010046605A1 (en) 2000-02-16 2001-11-29 Jean-Paul Huni Refractory coating for components of an aluminium electrolysis cell
US6475358B2 (en) 2000-02-16 2002-11-05 Alcan International Limited Method for providing a protective coating for carbonaceous components of an electrolysis cell
RU2257425C2 (ru) 2000-02-16 2005-07-27 Алкан Интернешнел Лимитед Способ формирования защитного покрытия для углеродсодержащих компонентов электролизной ячейки
CN103748057A (zh) * 2011-08-23 2014-04-23 Esk陶瓷有限及两合公司 用于阴极防蚀的二硼化钛颗粒剂
RU2518032C1 (ru) * 2013-01-10 2014-06-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Композиция для материала смачиваемого покрытия катода алюминиевого электролизера
RU2629421C1 (ru) * 2016-11-14 2017-08-29 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Способ горячего ремонта локальных разрушений подины алюминиевого электролизера

Also Published As

Publication number Publication date
RU2724236C9 (ru) 2020-09-03
EP4036279A1 (en) 2022-08-03
CN114450437B (zh) 2024-10-01
CA3154990A1 (en) 2021-04-01
CN114450437A (zh) 2022-05-06
RU2724236C1 (ru) 2020-06-22
CA3154990C (en) 2024-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100465349C (zh) 一种带有二硼化钛涂层的铝电解阴极及其制备方法
Li et al. Research progress in TiB 2 wettable cathode for aluminum reduction
Pawlek Wettable cathodes: an update
WO2008046255A1 (fr) Procédé de production de blocs de carbone de cathode mouillable
US4544469A (en) Aluminum cell having aluminum wettable cathode surface
CN1312322C (zh) 为电解池的含碳组件提供保护涂料的方法
RU2371523C1 (ru) Композиционный материал для смачиваемого катода алюминиевого электролизера
RU2724236C9 (ru) Способ защиты катодных блоков алюминиевых электролизёров с обожженными анодами, защитная композиция и покрытие
RU2487956C2 (ru) Композиционные материалы для смачиваемых катодов и их использование при производстве алюминия
Boxall et al. TiB2 cathode material: Application in conventional VSS cells
US6001236A (en) Application of refractory borides to protect carbon-containing components of aluminium production cells
AU2001233530A1 (en) A method for providing a protective coating for carbonaceous components of an electrolysis cell
JPH11502496A (ja) 炭素含有製品のコーティング用の組成物及び前記コーティング
SU1554769A3 (ru) Электролизер дл электролитического восстановлени алюмини из глинозема
JPS58501172A (ja) 焼結耐火硬質金属
US5578174A (en) Conditioning of cell components for aluminum production
AU713415B2 (en) Slurry and method for producing refractory boride bodies and coatings for use in aluminium electrowinning cells
US5534119A (en) Method of reducing erosion of carbon-containing components of aluminum production cells
JPH0576556B2 (ru)
CN110436933B (zh) 一种铝电解用TiB2-石墨烯复合阴极材料及其制备方法
RU2412284C1 (ru) Материал смачиваемого катода алюминиевого электролизера
AU2001233542A1 (en) Refractory coating for components of an aluminum electrolysis cell
Liang et al. Electrolytic properties and element migration in Ni–TiB2/Al2O3 composite cathode
US6783655B2 (en) Slurry and method for producing refractory boride bodies and coatings for use in aluminium electrowinning cells
RU2808308C1 (ru) Способ получения защитных покрытий для обожженных анодных блоков алюминиевых электролизеров

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20869470

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3154990

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020869470

Country of ref document: EP

Effective date: 20220425