Футеровка катодного кожуха алюминиевого электролизера

 

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к конструкции электролизеров для получения алюминия. Футеровка катодного кожуха алюминиевого электролизера содержит углеродные блоки, два защитных слоя с размещенным между ними слоем огнеупорного материала и теплоизоляционный слой. При этом нижний защитный слой выполнен из горизонтально уложенного стального листа, помещенного между слоями кварцевого песка, а толщина каждого слоя кварцевого песка составляет 10-15 мм, кроме этого, верхний защитный слой выполнен из кварцевого песка. Изобретение позволит устранить попадание фторсолей в теплоизоляционный слой футеровки, увеличить срок ее службы и улучшить показатели работы электролизера. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к конструкции электролизеров для получения алюминия.

Известна футеровка катодного кожуха алюминиевого электролизера, содержащая угольные блоки, огнеупорный и теплоизоляционный слои с расположенным между ними слоем красного кирпича (авт. св. CCCP N 1571104).

Недостатком этой футеровки является возможность проникновения алюминия и электролита через щели в кирпиче, что приводит к снижению срока службы футеровки.

Известна футеровка катодного кожуха алюминиевого электролизера, содержащая угольные блоки, огнеупорный и теплоизоляционный слои и расположенный между ними защитный слой, выполненный из нефелина (авт. св. СССР N 918335).

Известна футеровка катодного кожуха алюминиевого электролизера, содержащая угольные блоки, огнеупорный и теплоизоляционный слои и защитный слой, выполненный из металлического листа (заявка Японии N 58-161789, МПК С 25 С 3/08).

Недостатком этих футеровок является то. что эти защитные слои не могут обеспечить надежную защиту теплоизоляции от пропитки фторсолями в течение всей кампании.

Известна футеровка катодного кожуха алюминиевого электролизера, содержащая два защитных слоя (патент Венгрии N 154854).

По этому патенту футеровка электролизера имеет два защитных слоя, один из которых выполнен из окислов и/или фторидов Са, Мg, Na или их смесей, а второй слой выполнен в виде металлического листа.

Известна футеровка катодного кожуха алюминиевого электролизер по патенту РФ 2131487. В футеровке, имеющей углеродные блоки и теплоизоляционный слой, верхний защитный слой состоит из смеси глинозема с фтористым алюминием или свежим криолитом, взятых в соотношении 2:(0,75-0,9). Нижний защитный слой состоит из двух стальных листов, уложенных горизонтально один над другим с зазором в 1-3 мм, заполненным глиноземом, при этом между первым и вторым защитными слоями помещен слой огнеупорного материала. Этот патент взят за прототип.

Такое решение повышает срок службы электролизера, однако не обеспечивает полной защиты футеровки от проникновения алюминия и фторсолей в теплоизоляционный материал, что ухудшает его качество и снижает показатели работы электролизера.

Техническим результатом изобретения является устранение попадания фторсолей в теплоизоляционную футеровку, увеличение срока службы футеровки катодного кожуха и улучшение показателей работы электролизера.

Технический результат достигается следующим образом.

Футеровка катодного кожуха алюминиевого электролизера, включающая углеродные блоки, два защитных слоя с размещенным между ними слоем огнеупорного материала и теплоизоляционный слой, содержит нижний защитный слой, выполненный из горизонтально уложенного стального листа, помещенного между слоями кварцевого песка.

В нижнем защитном слое толщина каждого слоя кварцевого песка составляет 10-15 мм.

Верхний защитный слой выполнен из кварцевого песка.

При рабочих температурах электролиза кварцевый песок превращается в стеклообразную массу с двух сторон стального листа, что обеспечивает надежную защиту теплоизоляционного слоя от проникновения фторсолей, при этом одного стального листа достаточно для обеспечения технического результата.

На чертеже показан пример выполнения футеровки катодного кожуха алюминиевого электролизера.

Футеровка состоит из боковой футеровки 1, подины, выполненной из углеродных блоков 2, уложенных на верхний защитный слой 3, состоящий из кварцевого песка. Под защитным слоем 3 находится слой огнеупорного материала 4, выполненный из шамотного кирпича. Ниже слоя 4 расположен второй - нижний защитный слой, состоящий из стального листа 5, уложенного между слоями кварцевого песка 6 и 7.

Ниже второго защитного слоя находится теплоизоляционный материал 8, выполненный из вермикулита. Пространство между боковой футеровкой 1 и угольными блоками 2 заполнено подовой массой 9.

Защитный слой 3 имеет толщину 40 мм и уплотняется катком или другим способом.

Толщина стального листа 5 составляет 1-2 мм. Лист может быть сплошным или состоять из отдельных листов, уложенных с перевязкой стыков 200-400 мм.

Стальной лист может быть изготовлен из жаропрочной стали, например марки 09Г2С.

Толщина слоев кварцевого песка, между которыми помещен стальной лист, составляет 10-15 мм.

Промышленная проверка показала, что футеровка обеспечивает надежную защиту теплоизоляционного слоя от проникновения фторсолей.

Формула изобретения

1. Футеровка катодного кожуха алюминиевого электролизера, включающая углеродные блоки, два защитных слоя с размещенным между ними слоем огнеупорного материала и теплоизоляционный слой, отличающаяся тем, что нижний защитный слой выполнен из горизонтально уложенного стального листа, помещенного между слоями кварцевого песка.

2. Футеровка по п.1, отличающаяся тем, что в нижнем защитном слое толщина каждого слоя кварцевого песка составляет 10-15 мм.

3. Футеровка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что верхний защитный слой выполнен из кварцевого песка.

РИСУНКИ

Рисунок 1