Способ изготовления комбинированных подовых блоков

Авторы патента:

Сбитнев Андрей Геннадьевич (RU)

Архипов Геннадий Викторович (RU)

Пингин Виталий Валерьевич (RU)

C25C3/08 - конструктивные элементы электролизера, например днища, стенки, катоды

Владельцы патента RU 2510822:

Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" (RU)

Настоящее изобретение относится к способу производства комбинированных подовых блоков для алюминиевых электролизеров. Способ включает введение материала углеродистой подложки в форму и нанесение на нее слоя композиционного жаростойкого материала, содержащего борид металла, уплотнение содержимого формы в виде катодного блока и обжиг катодного блока, в качестве материала углеродистой подложки и слоя композиционного жаростойкого материала используют материалы, имеющие близкие коэффициенты термического линейного расширения и значения натриевого расширения и следующий гранулометрический состав: содержание фракций в углеродистой подложке (-10+0,071) мм - 76±10 мас.% и (-0,071+0) мм - 24±10 мас.%, содержание фракций в слое композиционного жаростойкого материала (-10+0,071) мм - 50±30 мас.% и (-0,071+0) мм - 30±50 мас.%, при этом материал углеродистой подложки вводят в предварительно нагретую до температуры материала форму. Слой композиционного жаростойкого материала в уплотненном состоянии составляет не более 8,0% от высоты катодного блока и содержит 20,0-80,0 мас.% диборида металла. Уплотнение катодного блока проводят виброформованием, а обжиг - при 1100°С в течение 5 часов. Обеспечивается повышение качества и срока службы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Настоящее изобретение относится к электролитическому производству алюминия, а именно к катодным блокам, применяемым в электролизерах для получения первичного алюминия.

В электролизерах для получения первичного алюминия в конструкции катодного устройства используют углеродные блоки, представляющие собой обожженную гомогенную смесь термоантрацита и/или графита, а также пека. Углеродные блоки еще называют подовыми или катодными блоками, которые вместе с бортовой футеровкой образуют шахту электролизной ванны. В шахте расположен расплавленный электролит, в который сверху погружаются анодные блоки, состоящие из обожженной гомогенной смеси кокса и пека. В электролизной ячейке, посредством протекания электролитической реакции разложения глинозема, происходит осаждение алюминия на подовые блоки. В процессе эксплуатации электролизера зачастую происходит преждевременный вывод его из строя из-за разрушения подины и проникновения расплава алюминия и электролита в цоколь ванны.

Основным негативным фактором, сокращающим период нахождения электролизера в рабочем состоянии, является проникновение натрия в структуру катодных блоков, вследствие чего происходит «набухание» угольных блоков, которое выражается в значении натриевого расширения. В процессе проникновения натрия, катодные блоки меняют свою структуру, что выражается в образовании трещин и каверн.

Еще одним фактором, негативно влияющим на срок службы электролизеров, является постоянное перемещение компонентов расплава электролита и алюминия по поверхности подины. Данное явление вызвано магнитно-гидродинамическими (МГД) эффектами. Вследствие постоянного перемещения компонентов по углеродной подине ванны происходит ее износ, причем данный износ может иметь локальный характер. Иными словами, для отдельно взятого участка подины эрозия угольных блоков может иметь критический характер, а в остальной части подины износ будет минимален.

Решением проблемы увеличения срока службы электролизера является непосредственно повышение качества катодных блоков и использование принципиально новых углеродных блоков, имеющих в своем составе композитный слой, - так называемых комбинированных подовых блоков (КПБ). Данные блоки должны обеспечивать образование прикатодного слоя расплавленного алюминия за счет содержания в них «смачивающей» добавки в виде борида металла, в частности диборида титана. Несмотря на свою высокую стоимость применение диборида титана в виде «смачивающей» добавки связано с его инертностью к воздействию агрессивных сред, возникающих в электролизных ячейках, т.е. стойкость к эрозии, а также со способностью смачиваться жидким алюминием.

Результатом образования прикатодного слоя алюминия на углеродной подине будет сниженное проникновение натрия в катодный блок и в цоколь ванны. Кроме того, слой алюминия на рабочей поверхности комбинированных подовых блоков позволит избежать образования прослойки электролита между расплавленным алюминием и подиной ванны, что, в свою очередь, влияет на снижение напряжения, вследствие чего будет наблюдаться сокращение энергозатрат на производство алюминия.

Однако при создании подобных комбинированных подовых блоков возникает проблема наличия разницы в физико-механических характеристиках между слоями углеродной подложки и поверхностного (рабочего) слоя. Поверхностный слой заведомо содержит некоторое количество диборида титана и имеет значения коэффициента термического линейного расширения (КТЛР) и натриевого расширения, отличающиеся от углеродной подложки (подового блока).

Предпринимаемые ранее попытки создания «смачиваемых» катодных блоков были не совсем удачны. Данные блоки изготавливались либо полностью из диборида титана, что экономически нецелесообразно, либо путем нанесения на обычные углеродные блоки суспензий, паст или элементов из диборида титана (патент US №5527442, С25С 3/08, опубл. 18.06.96), однако отличие в КТЛР и натриевом расширении данных материалов приводит к образованию трещин и пустот, заполняемых в процессе эксплуатации электролитом, и последующему отшелушиванию композитного слоя.

Еще одним вариантом создания комбинированных подовых блоков было создание на углеродной подложке одного поверхностного слоя с содержанием диборида титана либо нескольких поверхностных слоев с различным между собой содержанием диборида титана (заявка на изобретение RU №2010148769, опубл. 20.06. 2012). Однако, во время обжига данных блоков, возникают существенные термические напряжения вследствие разного КТЛР подложки и поверхностных слоев, что приводит к их последующему разрушению. Кроме того, обожженные изделия, при эксплуатации в электролизной ванне также будут негативно влиять на срок ее эксплуатации. В результате различного термического и натриевого расширения слоев данных комбинированных блоков происходит быстрое отшелушивание смачиваемого слоя от угольной подины ванны.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ изготовления многослойной катодной структуры (патент RU №2227178, С25С 3/08, опубл. 20.06.1996), включающий введение материала углеродистой подложки катода в форму и нанесение на нее слоя композиционного жаростойкого материала. При этом перед нанесением композиционного слоя производят рифление поверхности углеродистой подложки, что, по мнению авторов, при виброформовании заготовки способствует смешению слоев и тем самым позволяет компенсировать разницу между термическими расширениями. Согласно патенту, содержание диборида титана в композиционных слоях (в зависимости от количества слоев) должно варьироваться от 10,0-20,0 до 50,0-90,0%. По всей видимости, получение прослойки при формовании заготовки, с усредненными между углеродистой подложкой и композиционными слоями физико-механическими свойствами невозможно. Вероятно, авторы патента предполагают перемещение материала из углеродистой подложки в сторону компенсационного слоя и наоборот, и получение, таким образом, прослойки с гомогенной смесью. Однако данное перемещение может быть ограничено параметрами виброформования, обеспечивающими получение заготовки многослойного блока с заданной кажущейся плотностью. Иными словами, для смешения слоев с помощью вибрации необходимо задать такие амплитуду и частоту, которые позволят материалу перемещаться на достаточное расстояние и сохранить при этом достаточную плотность получаемой заготовки. К тому же, формование «зеленых» заготовок производится с помощью пригруза, который создает статико-динамическую нагрузку на материал и не позволяет ему свободно перемещаться по высоте матрицы.

В основу изобретения положена задача, заключающаяся в разработке способа изготовления комбинированных подовых блоков, способных смачиваться жидким алюминием и противостоять износу и отшелушиванию смачиваемого покрытия.

Техническим результатом является получение комбинированных подовых блоков с заведомо одинаковыми физико-механическими свойствами, обеспечивающими отсутствие трещин, отслоений и пустот на границе слоев.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в способе производства комбинированных подовых блоков для алюминиевых электролизеров, включающем введение материала углеродистой подложки в форму и нанесение на нее слоя композиционного жаростойкого материала, содержащего борид металла, уплотнение содержимого формы в виде катодного блока и обжиг катодного блока, используют в качестве материала углеродистой подложки и слоя композиционного жаростойкого материала, материалы, имеющие близкие коэффициенты термического линейного расширения и значения натриевого расширения и следующий гранулометрический состав: содержание фракций в углеродистой подложке (-10+0,071) мм - 76±10 мас.% и (-0,071+0) мм - 24±10 мас.%, содержание фракций в слое композиционного жаростойкого материала (-10+0,071) мм - 50±30 мас.% и (-0,071+0) мм - 30+50 мас.%, при этом материал углеродистой подложки вводят в предварительно нагретую до температуры материала, форму.

Способ дополняют частные признаки, способствующие достижению технического результата, а именно:

Слой композиционного жаростойкого материала в уплотненном состоянии составляет не более 8,0% высоты катодного блока, а содержание диборида металла 20,0-80,0 мас.%, уплотнение катодного блока проводят виброформованием, а обжиг - при 1100°С в течение 5 часов.

Предложенный способ изготовления комбинированных подовых блоков позволяет получать готовые углеродные изделия, структура которых не содержит трещин, что обусловлено адгезией между слоем углеродистой подложки и слоем композиционного жаростойкого материала. Данное явление, в свою очередь, обуславливает длительный срок службы изделий в электролизерах для получения первичного алюминия.

В качестве углеродистой подложки для слоя композиционного жаростойкого материала используется шихта подового блока, состоящая из термоантрацита и/или графита, и пек. При этом оба слоя по своим основным физико-механическим свойствам аналогичны друг другу, что обусловлено гранулометрическим составом композиционного жаростойкого материала, подобранным к составу шихты углеродистой подложки. В таблице представлен состав шихты комбинированного подового блока.

Таблица
Слой	Фракция, мм
	(-10+5)	(-5+0)	(-0,071)	(-0,071)
	Углеродная составляющая	TiB₂
Содержание, мас.%
Композиционный жаростойкий материал	10±5	40±10	-	50±30
Углеродистая подложка	28±5	48±10	24±10	-

Шихта композиционного жаростойкого слоя подобрана таким образом, что при обжиге отформованной «зеленой» заготовки на границе двух слоев не возникает термических напряжений, т.е. значения относительной усадки и расширения подложки и композиционного жаростойкого слоя совпадают. На границе слоев комбинированного подового блока не возникает отслаиваний, шелушений и образования пустот. В обожженном состоянии слой углеродистой подложки и композиционный жаростойкий слой обладают приближенными друг к другу значениями коэффициента термического линейного расширения, а также значениями натриевого расширения, что обуславливает продолжительную работу КПБ в условиях проведения электролиза.

Для получения заготовок КПБ («зеленых» блоков) готовую гомогенную массу подового блока с температурой 140-160±20°С помещают в предварительно разогретую до температуры 120±20°С стальную матрицу, представляющую собой короб с цельным днищем и сплошными стенками, и разравнивают до получения ровной поверхности подложки. Затем на подложку наносится композиционный жаростойкий слой с температурой 140-160±20°С, который выравнивается до получения ровной поверхности. На нее помещается пригруз, создающий удельное давление порядка 0,3 кг/см². Виброформование проводится в течение 7 минут, после чего готовая заготовка подвергается обжигу при 1100°С в течение 5 часов. Высота полученного таким образом композиционного жаростойкого слоя КПБ составляет от 3,0% до 8,0% от высоты заготовки. Нижний предел определен необходимым в условиях электролиза сроком службы подового блока, верхний предел жаростойкого покрытия ограничен с экономической точки зрения, в связи с высокой стоимостью материала покрытия (TiB₂).

Результаты испытаний образцов КПБ представлены на фигурах 1, 2 и 3, где показаны физико-механические и химические свойства комбинированного подового блока и композиционного жаростойкого слоя.

На фиг.1 представлены графики изменения термического расширения поверхностного слоя композиционного жаростойкого материала (СП) и углеродистой подложки подового блока (ПБ) во время обжига. Представленные данные были получены при определении термического расширения на отдельных образцах СП и ПБ. Как видно, характер графиков одинаков, что указывает на однородность составов СП и ПБ, а также на то, что их гранулометрические составы находятся в заявленных в формуле изобретения пределах.

На фиг.2 представлены графики термического расширения обожженных образцов (СП) и углеродистой подложки (ПБ) при увеличении температуры. Как видно, характер кривых во время нагрева практически не отличается.

На фиг.3 представлены графики изменения проникновения натрия (натриевого расширения) в образцы поверхностного слоя (СП) и углеродистой подложки (ПБ) в течение 120 мин. Характер графиков указывает на равномерное изменение объема в слоях поверхностного слоя композиционного жаростойкого материала и подложки при проникновении в них натрия.

1. Способ производства комбинированных подовых блоков для алюминиевых электролизеров, включающий введение материала углеродистой подложки в форму и нанесение на нее слоя композиционного жаростойкого материала, содержащего борид металла, уплотнение содержимого формы в виде катодного блока и обжиг катодного блока, отличающийся тем, что в качестве материала углеродистой подложки и слоя композиционного жаростойкого материала, используют материалы, имеющие близкие коэффициенты термического линейного расширения и значения натриевого расширения со следующим гранулометрическим составом: содержание фракций в углеродистой подложке (-10+0,071) мм - 76±10 мас.% и (-0,071+0) мм - 24±10 мас.%, содержание фракций в слое композиционного жаростойкого материала (-10+0,071) мм - 50±30 мас.% и (-0,071+0) мм - 30±50 мас.%, при этом материал углеродистой подложки вводят в форму, предварительно нагретую до температуры материала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что уплотненный слой композиционного жаростойкого материала составляет не более 8,0% от высоты катодного блока и содержит 20,0-80,0 мас.% диборида металла.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что уплотнение катодного блока проводят виброформованием, а обжиг - при 1100°С в течение 5 часов.

Изобретение относится к конструкции катодной секции алюминиевого электролизера. Катодная секция содержит катодный углеродный блок, катодный токоведущий стержень с электропроводной частью из материала с высокой удельной электропроводностью, установленный во внутренней полости катодного углеродного блока и закрепленный в нем с помощью чугунной заливки.

Электролизер для производства алюминия // 2509830

Изобретение относится к электролизерам для получения алюминия. На поверхности подины размещены перегородки и/или решетки, и/или смачиваемые алюминием открытопористые ячеистые структуры из материала, менее электропроводного, чем алюминий, перпендикулярно и/или под углом 45°-90° к плоскости подины, перпендикулярно и/или под углом 45°-90° к продольной оси катодных стержней, полностью или частично препятствующие протеканию вдоль подины горизонтальных составляющих катодного тока в слое алюминия.

Электролизер для производства алюминия // 2499085

Изобретение относится к электролизеру для получения алюминия. Электролизер включает катодное устройство, содержащее ванну с угольной подиной, выложенную из угольных блоков, заключенных в металлический кожух, с размещенными между металлическим кожухом и угольными блоками огнеупорными и теплоизоляционными материалами, анодное устройство, содержащее угольные аноды, соединенные с анодной тиной, размещенные в верхней части ванны и погруженные в расплавленный электролит, на угольной подине под каждым из анодов расположены поплавки с более высокой удельной электропроводностью, чем электролит, стойкие к разрушению в криолитоглиноземных расплавах и жидком алюминии, причем верхняя поверхность поплавка выступает выше уровня катодного алюминия и поплавки можно перемещать и/или заменять для уменьшения межполюсного зазора между анодом и катодом.

Композиционные материалы для смачиваемых катодов и их использование при производстве алюминия // 2487956

Изобретение относится к композиционным материалам на основе тугоплавких металлов и может быть использовано в электролизерах при получении алюминия. .

Катодное устройство электролизера для получения алюминия и способ его ремонта // 2483142

Изобретение относится к катодному устройству алюминиевого электролизера и способу его ремонта. .

Катодное устройство алюминиевого электролизера с рельефной подиной // 2482224

Изобретение относится к конструкции катодного устройства электролизера в электролизерах Содерберга или электролизерах с обожженными анодами. .

Способ производства металлов электролизом расплавленных солей // 2471892

Изобретение относится к производству металлов и сплавов электролизом расплавленных солей. .

Катодное устройство алюминиевого электролизера // 2458185

Изобретение относится к катодному устройству алюминиевого электролизера. .

Легированное спеченное изделие на основе циркона и диоксида циркония // 2456254

Изобретение относится к спеченным изделиям, изготовленным из циркона и диоксида циркония, для использования в стекловаренной печи, в частности в изделиях, применяемых в качестве опорных блоков для электродов, или в электролизере в контакте с расплавом криолита.

Электролизер для производства алюминия // 2454490

Изобретение относится к конструкции электролизеров для получения алюминия. .

Способ определения степени износа карбидокремниевых блоков для боковой футеровки кожуха алюминиевых электролизеров // 2516416

Изобретение относится к определению степени износа в среде алюминиевых электролизеров образцов карбидокремниевых блоков, используемых для боковой футеровки кожуха алюминиевых электролизеров. Способ включает погружение закрепленных образцов карбидокремниевых блоков в электролит при температуре электролиза алюминия и барботирование электролита углекислым газом, воздухом или их смесью, перемещение образцов и сравнение полученных образцов с исходными. После погружения образцы выдерживают в электролите, находящемся при температуре электролиза в контакте с алюминием, с расположением контролируемой зоны образца в электролите. Затем образцы поднимают и выдерживают с расположением контролируемой зоны образца в газовой фазе не более 20 минут. После этого перемещают образцы в вертикальной плоскости с попеременной выдержкой контролируемой зоны в электролите и газовой фазе не более 10 минут и затем по изменению объема образцов определяют степень их износа. Обеспечивается сокращение времени испытания образцов блоков и получение видимого уменьшения поперечных размеров образцов этих блоков за счет интенсификации процесса износа путем увеличения скорости износа. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 пр., 2 табл.

Электролизер для производства алюминия // 2518029

Изобретение относится к конструкции электролизеров для получения алюминия. Под каждым анодом на поверхности подины размещены перегородки и/или решетки, и/или смачиваемые алюминием открытопористые ячеистые структуры из материала, менее электропроводного, чем алюминий, перпендикулярно и/или под углом 45-90° к плоскости подины, перпендикулярно и/или под углом 45-90° к продольной оси катодных стержней, полностью или частично препятствующие протеканию вдоль подины горизонтальных составляющих катодного тока в слое алюминия. Обеспечивается уменьшение горизонтальных составляющих токов в слое расплава, равномерное распределение тока, уменьшение межполюсного расстояния (МПР) и уменьшение расхода электроэнергии на получение алюминия и/или увеличение выхода по току. 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

Катод для ячеек электролизера // 2529432

Изобретение относится к катоду для ячейки электролизера для получения алюминия из его оксида в электролитической ванне. Катод имеет обращенную к электролитической ванне верхнюю часть и нижнюю часть, снабженную контактами для подвода тока. Верхняя и нижняя части, по меньшей мере, на некоторых участках соединены друг с другом разъемно с помощью защитного промежуточного слоя. Обеспечивается снижение стоимости катода и оптимизация функционирования катода. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Катодный блок для алюминиевого электролизера и способ его получения // 2533066

Изобретение относится к катодному блоку для алюминиевого электролизера. Катодный блок содержит слой композита, содержащий графит и твердый материал, такой как TiB2, присутствующий с одномодовым гранулометрическим составом, при этом d50 составляет между 10 и 20 мкм, в частности между 12 и 18 мкм, преимущественно между 14 и 16 мкм. Раскрыт также способ изготовления катодного блока с указанными характеристиками. Обеспечивается повышение износостойкости катодного блока и простота изготовления. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Катодный кожух алюминиевого электролизера // 2536617

Изобретение относится к конструкции катодного кожуха электролизера для получения алюминия электролитическим способом. Катодный кожух содержит продольные и торцевые стенки с вертикальными ребрами жесткости, днище, шпангоуты, которые охватывают стенки и днище, и фланцевый лист. Фланцевый лист жестко соединен с промежуточными ребрами, вертикально установленными между шпангоутами, на продольных стенках кожуха, с помощью разъемных соединений, через горизонтальные площадки. Промежуточные ребра выполнены из металлического листа толщиной от 0,3 до 1 толщины стенки кожуха. Обеспечивается повышение срока службы электролизера 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Футеровка алюминиевого электролизера с инертными анодами // 2544727

Изобретение относится к футеровке алюминиевого электролизера. Футеровка включает подину и токоотводящие элементы из алюминия, выполненные жидкими в верхней части в контакте с расплавом алюминия и твердыми - в нижней части и установленные проходящими вертикально через подину. Подина выполнена из подовых блоков большей высоты с выступами и подовых блоков меньшей высоты, при этом подовые блоки меньшей высоты установлены у торцов подины. Подовые блоки меньшей высоты чередуются с подовыми блоками большей высоты с выступами. В выступах блоков на всю толщину блока выполнены вертикальные каналы для установки токоотводящих элементов. Токоотводящие элементы в нижней части прикреплены к токоведущему коллектору, выполненному в виде пластины, выведенной горизонтально из торцов подовых блоков и через продольные стороны катодного кожуха. Токоотводящие элементы выполнены Г- или Т-образной формы. Подовые блоки выполнены из высокоглиноземистого бетона, обожженного до 1200°С, или из нескольких слоев: рабочего слоя, выполненного из высокоглиноземистого бетона толщиной, равной 0,4-0,6 от толщины блока, и второстепенного слоя, выполненного из алюмосиликатного бетона - остальное. Межблочное соединение подовых блоков выполнено из высокоглиноземистого бетона с пониженной вязкостью или при помощи клеящей или цементирующей композиции с толщиной шва 5-20 мм. Обеспечивается снижение трудоемкости при монтаже, снижение расхода электроэнергии и повышение надежности работы электролизера. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Углеродное изделие, способ изготовления углеродного изделия и его использование // 2546268

Изобретение относится к углеродному изделию, которое производят обжигом смеси, содержащей, по меньшей мере, кокс. Кокс представляет собой кокс с низкой графитируемостью. Раскрыт также способ изготовления углеродного изделия, включающий смешивание антрацита, графита и/или кокса с низкой графитируемостью или их смесей, по меньшей мере, с одним связующим материалом из группы связующих материалов на нефтяной или угольной основе, а также связующих материалов на основе синтетических полимеров и любых смесей указанных связующих материалов и необязательных добавок, придание смеси заданной формы, обжиг формованной смеси и необязательную графитизацию обожженного формованного изделия. Раскрыто применение углеродного изделия в качестве катодного блока алюминиевого электролизера и кирпича доменной печи Обеспечивается повышение срока службы изделия, в частности катодного блока. 4 н. и 14 з.п. ф-лы.

Электролизер для производства алюминия // 2550683

Изобретение относится к конструкциям электролизеров для получения алюминия. Электролизер содержит катодное устройство, имеющее ванну с угольной подиной, выложенную из угольных блоков, заключенных в металлический кожух, с размещенными между металлическим кожухом и угольными блоками огнеупорными и теплоизоляционными материалами, анодное устройство, содержащее угольные аноды, соединенные с анодной шиной, размещенные в верхней части ванны и погруженные в расплавленный электролит, на угольной подине по периметру анода расположены тумбы, или поплавки, стойкие к разрушению в криолитоглиноземных расплавах и жидком алюминии, причем верхняя поверхность тумбы или поплавка выступает выше уровня катодного алюминия и тумбы или поплавки можно перемещать и/или заменять при необходимости. Тумбы или поплавки выполнены из углерода, карбида кремния, их комбинации. Верхняя поверхность тумбы или поплавка выполнена плоской, или выпуклой, или вогнутой, или наклонной к горизонту. Обеспечивается снижение удельного расхода энергии за счет уменьшения межполюсного зазора (МПЗ), омического сопротивления и падения напряжения в МПЗ, повышение выхода по току вследствие увеличения гидродинамического сопротивления для движения расплава у границы алюминий-электролит по периметру анода и, следовательно, уменьшения перемешивания расплава и «обратных» реакций металла с анодными газами. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ футеровки катодного устройства электролизера неформованными материалами // 2553145

Изобретение относится к способу футеровки катодного устройства при монтаже катодных устройств электролизеров для производства первичного алюминия. Способ включает засыпку порошкообразного материала в катодный кожух электролизера, разравнивание его с помощью рейки, укрытие засыпанного материала пылеизолирующей пленкой и уплотнение, осуществляемое в два этапа: предварительного статического и окончательного динамического воздействия путем последовательного перемещения рабочих органов статического и динамического уплотнения вдоль продольной оси катода алюминиевого электролизера через упругую прокладку, выполненную из не менее чем двух слоев: нижнего, предотвращающего выдавливание порошкообразного материала вперед по ходу движения и верхнего, обеспечивающего сцепление прокладки с рабочим органом статического уплотнения, при этом динамическое воздействие осуществляют виброблоком, соединенным с блоком статической обработки посредством упругих элементов с возможностью одновременного перемещения относительно горизонтальной и вертикальной осей. Обеспечивается сокращение расходов на футеровочные материалы и уменьшение трудозатрат при их монтаже. 6 з.п. ф-лы, 9ил.

Способ получения катодного блока для электролизера для получения алюминия и катодный блок // 2556192

Изобретение относится к способу получения катодного блока электролизера для получения алюминия. Способ включает заготовку исходных материалов, содержащих кокс и порошок твердого материала, как, например TiB2, а также, при необходимости, углеродсодержащего материала, перемешивание исходных материалов, формование катодного блока, карбонизацию, графитизацию и охлаждение, при этом графитизацию проводят при температурах от 2300 до 3000°C, в частности от 2400 до 2900°, причем второй слой получают с толщиной, составляющей от 10 до 50%, в частности от 15 до 45%, от общей толщины катодного блока. Обеспечиваются высокая износостойкость в отношении алюминия и криолита, и снижение энергопотребления. 7 з.п. ф-лы.