Способ получения покрытия на основе нитрида алюминия

 

Изобретение относится к цветной металлургии , в частности к получению алюминия электролизом расплавленных солей, и касается конструкции алюминиевого электролизера . Целью изобретения является повышение стойкости покрытия за счет нанесения защитного покрытия из нитрида алюминия на наиболее нагруженные участки футеровки. Нитрид алюминия образуется в дуге электрического разряда в среде-азота с давлением , избыточным над атмосферным, и осаждается на поверхность футеровки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) (st)s С 25 С 3/06ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБ ЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4809182/02 (22) 08.01.90 (46) 15.06.92. Бюл. гЬ 22 (71) Иркутский политехнический институт (72) А.И.Бегунов, В.Н.Кульков, M.Ã.Заиров, З.H.Áàëàøîâç и С.Д.Цымбалов (53) 669.713.72 (088.8) (56) Заявка PCT hh 87/05948, кл. С 23 С 14/22, 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА

ОСНОВЕ НИТРИДА АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к электрометаллургии и прикладной электрохимии. Преимущественной областью его использования является электролиз расплавленных солей, применяемый для получения алюминия.

Известны и широко применяются футеровки катодной части алюминиевых электролизеров, выполненные из угольных подовых и боковых блоков.

Недостатком таких футеровок является быстрое разрушение боковых блоков в месте соприкосновения расплава солей и алюминия. На угольном блоке выделяется металлический натрий, который внедряется в кристаллическую решетку углерода. вызывая разрушение блока.

Наиболее близким к изобретению является способ нанесения покрытий на основе тугоплавких соединений металлов с использованием электрической дуги.

Недостатком этого способа является стационарность установки, небольшая пло(57) Изобретение относится к цветной металлургии. в частности к получению алюминия электролизом расплавленных солей, и касается конструкции алюминиевого электролизера. Целью изобретения является повышение стойкости покрытия за счет нанесения защитного покрытия из нитрида алюминия на наиболее нагруженные участки футеровки.

Нитрид алюминия образуется в дуге электрического разряда в среде азота с давлением, избыточным над атмосферным, и осаждается на поверхность футеровки. 1 ил. щадь обрабатываемой поверхности, необходимость применения металлов, нитриды которых обладают проводящими свойствами.

Целью изобретения является повышение стойкости покрытия футеровки электролизера в криолито-глиноземном расплаве.

Поставленная цельдостигается тем, что поверхность углеродных блоков катодной части алюминиевого заектролизера обрабатывается регулируемым электрическим разрядом в среде азота при давлении, избыточном над атмосферным, например

1,1 ° 10 Па, отрицательный потенциал Ъодают на алюминиевый электрод, а положительный потенциал —.на углеродный блок.

Полученный таким образом защитный электроизоляционный слой состоит из нитрида алюминия, который стоек к действию криолито-глиноземного расплава и жидкого алюминия, обладает высоким электрическим сопротивлением, термостайкостью и коэффициентом объемного расширения, сопо1740497

Составитель М.Заиров

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.йароши.Реда р Н.m д я

Заказ 2055 Тираж Подписное

B HNNl lN Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Поо1. зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ставимым с коэффициентом расширения углерода, На чертеже показана установка для реализации предлагаемого способа получе-:ия покрытия.

Установка состоит из катодного кожуха

1, углеродных блоков 2, подсоединенных к положительному выводу 3 источника питания, электрода из алюминия высокой чистоты 4,заключенного в коаксиальный кожух 5 с помощью диэлектрической вставки 6. Алюминиевь.й элект 1од соединен с отрицэтель.ым выводом 7 источника питания. Под кож хам в;реде азота 8 зажигается электри ескал дуга 9. Нэ поверхность блока наносится слой нитрида алюминия 10. При зажигании регулируемого электрического дугового разряда 9 между алюминиевым электродом 4 и углеродным блоком 2 в среде азота с давлением, избыточным над атмосферным, например 1,1.10 Па, мзталл элек5 трода расплавляется и реагирует с азотом, 5 образующийся нитрид алюминия осаждается на поверхности блока, Формула изобретения

Способ получения покрытия на основе

10 нитрида алюминия для защиты углеродных блоков алюминиевого электролизера, включающий обработку регулируемым электрическим разрядом, о т. и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения стойкости покры15 тия, обработку проводят в среде азота при давлении 1,1 10 Па при подаче отрицэтель5 ного потенциала нэ алюминиевый электрод, а положительного — нэ углеродистый блок.