Углеродная анодная масса

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству анодной массы электродов, применяемых для получения алюминия электролизом. Целью изобретения является снижение стоимости и улучшение эксплуатационных характеристик анода. Сущность изобретения заключается во введении в шихту 1,0 - 5,0 мас.% пыли металлургического кокса при содержании каменноугольного пека 23 - 32 мас.% и нефтяного кокса - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к составу углеродистых анодных масс, применяемых для формирования анодов алюминиевых электролизеров.

Известны составы анодных масс, содержащие в качестве углеродистого наполнителя антрацит, литейный, нефтяной и пековый коксы, а в качестве связующего каменноугольный пек, которые в виде модифицирующих добавок к анодной массе используют графит, термоантрацит, уголь и другие виды углеродсодержащих материалов [1] Недостатком анодов, полученных из анодных масс известного состава, является неудовлетворительное качество по ряду технологических параметров, в частности пористости, зольности, выходу коксового остатка и других.

Наиболее близкой по техническому решению и достигаемому эффекту является [2] состав анодной массы, содержащей в мас.

Отходы флотации угольной пены 1 11 Каменноугольный пек 26 34 Нефтяной кокс остальное.

Недостатком этого состава является неудовлетворительная эксплуатационная стойкость анодов вследствие их высокой окисляемости, разрушаемости, пористости.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Целью изобретения является повышение качества анодной массы и расширение сырьевой базы ее производства за счет утилизации отходов.

Поставленная цель достигается тем, что в углеродной анодной массе, содержащей нефтяной кокс и каменноугольный пек, согласно изобретению анодная масса дополнительно содержит пыль металлургического кокса при следующем соотношении ингредиентов: Пыль металлургического кокса 1,0 5,0% Каменноугольный пек 23 32% Нефтяной кокс Остальное.

Внесение пыли металлургического кокса в количестве менее 1% технологически нецелесообразно, так как трудно обеспечить равномерное распределение малого количества добавки в объеме анодной массы. При повышении содержания пыли металлургического кокса выше 5% наблюдается снижение механической прочности получаемых анодов.

Сравнительный анализ заявляемого состава анодной массы с прототипом показывает, что введение пыли металлургического кокса позволяет повысить эксплуатационные качества за счет снижения осыпаемости и разрушаемости, а также снижения удельного электросопротивления.

Примеры реализации способа: В опыте 1 анодную массу готовили общепринятым на алюминиевых заводах способом. Для этого из прокаленного нефтяного кокса получали крупную, среднюю и мелкую фракции. Затем эти фракции смешивали в соотношении, обеспечивающим гранулометрический состав коксовой шихты- 4-6 мм 15% 2-4 мм 21% 1-2 мм 11% 0/16-1 мм 25% 0.08-0.16 мм 7% менее 0.08 21% Затем шихту смешивали с каменноугольным пеком (32 мас.).

Получение анодов осуществляли нагревом полученной анодной массы до 1000^oC со скоростью 100 ^o/ч в железном кожухе 50х50х400 мм. Из нижней части анодов изготавливались образцы для испытаний. Результаты представлены в таблице.

В опыте 2 подготовку анодной массы проводили аналогично примеру 1 при условии внесения отходов флотации угольной пены в количестве 5 мас. (прототип).

Опыт 3 аналогичен опыту 2, но в нем использовали 11 мас. отходов флотации угольной пены (прототип).

В опыте 4 в состав анодной массы было введено 0,5 мас. пыли металлургического кокса путем замены равного ему количества нефтяного кокса. Коксование анодов проводили по аналогии с опытом 1.

В опытах 5 7 анодная масса содержит 1,0, 5,0, 7,0 мас. пыли металлургического кокса соответственно.

Сопоставительный анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что введение в анодную массу металлургического кокса (5 мас.) приводит к улучшению механической прочности на 10,3% удельное сопротивление уменьшается на 6,3% наблюдается улучшение показателей пористости, разрушаемости и т.д. (сравнение производится по свойствам анода, изготовленного из анодной массы без введения каких-либо добавок). Использование отходов флотации угольной пены в количестве 5 мас. позволяет повысить механическую прочность лишь на 4,9% и снизить удельное сопротивление на 2,3% Увеличение концентрации отходов флотации угольной пены до 11 мас. не позволяет достичь эффекта, который имеет место при использовании заявляемого состава.

Таким образом, заявляемое техническое решение имеет преимущество по сравнению с известным прототипом.

Источники информации: 1. Янко Э.А. Производство анодной массы. М. Металлургия, 1975. с. 80.

2. А. с. N 648655, кл. C 25 C 3/12, публ. 1979.

Формула изобретения

Углеродная анодная масса, содержащая нефтяной кокс и каменноугольный пек, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пыль металлургического кокса при следующем соотношении ингредиентов,
Пыль металлургического кокса 1,0 5,0
Каменноугольный пек 23 32
Нефтяной кокс Остальное0

РИСУНКИ

Рисунок 1