SU1006544A1

SU1006544A1 - Method for preparing anode rods for aluminium electrolyzers

Info

Publication number: SU1006544A1
Application number: SU813302524A
Authority: SU
Inventors: Владимир Анатольевич Горбунов; Николай Александрович Ястребов; Анатолий Николаевич Маленьких; Владимир Риксович Богатырев; Николай Владимирович Богданов
Original assignee: Братский Ордена Ленина Алюминиевый Завод
Priority date: 1981-06-10
Filing date: 1981-06-10
Publication date: 1983-03-23

Abstract

СПОСОБ ТОДГОТгаВКй iS, ШТЫРЕЙ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ, включающий обработку рабочей поверхности штыр , отличающийс тем, что, с целью снижени падени напр жени в контакте штырьтело анода, увеличени срока службы и времени хранени без ухудшени обработан нбй поверхности, штыри нагревают до 630-650&deg;С, затем погружают в алюминий при 700-800 С, выдерживают в нем 1-12 МИН, после чего тело штыр охлаждают до температуры не. выше 400&deg;С. гMETHOD TODGOTgaVKy iS, PINS aluminum electrolysis cells comprising treating the working surface of the pin, characterized in that, in order to reduce voltage drop in contact shtyrtelo anode, increasing the life and time storage without deterioration processed nby surface, pins are heated to 630-650 &deg; C, then immersed in aluminum at 700–800 ° C; 1–12 MIN is held in it, after which the body of the pin is cooled to a temperature not. above 400 ° C. g

Description

ОABOUT

сдsd

4i 4 Изобретение относитс к цветной металлургии, а именно к производству юмини на электролизере с самообжигающимис анодами. Известен способ очистки штырей алку адниевых электролизеров с помощь механических щеток Cl. Основными недостатками способа вл етс то, что данный метод обработки позвол ет проводить лишь меха ническую очистку поверхности штыр , не улучша его эксплуатационных свойств, а именно не предусматривае защиту от воздействи серы и ее соединений . Все это не увеличивает срок службы штырей, Кроме того, обработанный данным методом штырь необходимо сразу же устанавливать на электролизер, так как даже непродол жительное его хранение приводит к окислению поверхности, что сводит ; на нет проведенную обработку. Известен способ очистки штырей алюминиевых электролизеров, включающий их погружение,после извлечени из тела анода, в охлаждающую среду 2. Недостатком известного способа вл етс невозможность длительного хранени штыр после обработки. Цель изобретени - снижение паде ни напр жени в контакте штырь-тел анода, увеличение срока службы и времени хранени без ухудшени обработанной поверхности. Поставленна цель достигаетс те что по способу подготовки анодных штырей алюминиевых электролизеров, включающему обработку рабочей повер ности штыр , штыри нагревают до 630-б50°С, затем погружают в алюминий при 700-800°С, выдерживают в нем 1-12 мин, после чего тело штыр охлаждают до температуры не выше 400°С Нагрев до температуры 630-650 С позвол ет улучшить структуру металл штыр и одновременно разрушить корро дированный слой на его поверхности. .При нагреве до б30-650°С материал штыр подвергаетс рекристсшлизацион ному отжигу, который приводит к образованию равноосных зерен, вследствие чего сталь становитс более м гкой и в зкой, кроме этого при нагреве штыр происходит разрушение (растрескивание) корродированного сло вследствие различи коэффициентов температурного расширени ста ли и окисной пленки. Выбранный интер вал температуры расплавленного алюмини лимитируетс тем, что до 700 С процесс обработки штыр протекает медленно вследствие низкой скорости диффузии алюмини в железе, а при температурах более 800°С происходит разъедание поверхности штыр по при чине увеличени растворимости желе .за в алюминии. Начало интенсивной диффузии алюмини в железо наблюдаетс при температурах , превышающих точку плавлени алюмини , т.е. при температурах выше 660°С. При темпер,атурах выше скорость растворени железа в алюминии начинает превыиать скорость образовани диффузионного сло , что приводит к уменьшению его толщины, Выдержка штыр в ра сплавленном алюминии более 12 мин приводит к образованию пористой поверхности вследствие по влени фазы AlnFe, характеризующейс ,сильно развитой пористостью . Установка штырей, не охлажденных до температуры менее 400°С на электролизерах, приводит к снижению прочности поверхностного сло штыр . Способ осуществл етс следующим образом. Штыри нагреваютс , например в методических печах, затем погружаютс В линейные ковши, наполненные расплавленным алюминием, и после выдержки охлаждаютс на воздухе, установленные в специальных кассетах. Пример 1. Стальной стержень 5 мм разогревают до 630 С и погружают в расплавленный алюминий при 700°с на 11 мин. После охлаждени до его запекают в тело анода. Через 25 сут замер ют падение Напр жени в контакте..стержень-тело анода, которое составл ет 3,4 mV (в то врем как на стержн х, подвергавшихс обработке по известному способу, оно было 5mV), и сокращение длины стержн - 1 мм (на свидетел х - 2 мм). Пример 2. В примерах 2 и 3 испытани провод т аналогично примеру 1 при следующих режима:х процесса: Температура нагрева стержн ,°С640 Температура алюмини , С 750 Врем выдержки, мин 5 Температура охлаждени ,°С 300 mV 3,0 Падение напр жени . Сокращение длины стержн , мм Пример 3. Температура нагрева стержн ,С Температура алюмини / с Врем выдержки, мин Температура охлаждени ,°С Падение напр жени , mV Сокращение длины стержн , мм Использование изобретени позвоит снизить падение напр жени в онтакте штырь-тело анода, а следоательно экономить электроэнергию.4i 4 The invention relates to non-ferrous metallurgy, namely, the production of umini on a cell with self-baking anodes. A known method of cleaning pins alky adniyevyh cells using mechanical brushes Cl. The main disadvantages of the method are that this method of treatment allows only mechanical cleaning of the pin surface without improving its operational properties, in particular, it does not provide protection against the effects of sulfur and its compounds. All this does not increase the life of the pins. In addition, the pin processed by this method should be immediately installed on the electrolyzer, since even short storage of the pin leads to surface oxidation, which reduces; to no processing carried out. A known method of cleaning the pins of aluminum electrolysis cells, including their immersion, after removing the anode from the body, into the cooling medium 2. A disadvantage of the known method is the impossibility of long-term storage of the pin after processing. The purpose of the invention is to reduce the drop in voltage at the contact of the anode pin, to increase the service life and the storage time without deteriorating the treated surface. The goal is achieved by the fact that according to the method of preparing anode pins of aluminum electrolysis cells, including processing the working surface of the pins, the pins are heated to 630-b50 ° C, then immersed in aluminum at 700-800 ° C, kept in it for 1-12 minutes, after which The body of the pin is cooled to a temperature not higher than 400 ° C. Heating to a temperature of 630–650 ° C makes it possible to improve the structure of the metal pin and at the same time destroy the corroded layer on its surface. When heated to b30-650 ° C, the pin material undergoes recrystallization annealing, which leads to the formation of equiaxial grains, as a result of which the steel becomes softer and more viscous; besides, when the pin is heated, the corrosion layer undergoes destruction (cracking) due to different thermal factors. extensions of steel and oxide film. The selected temperature range of the molten aluminum is limited by the fact that, up to 700 ° C, the processing of the pin proceeds slowly due to the low diffusion rate of aluminum in the iron, and at temperatures above 800 ° C, the surface of the pin erodes due to the increase in the solubility of the iron in aluminum. The onset of intense diffusion of aluminum into iron is observed at temperatures above the melting point of aluminum, i.e. at temperatures above 660 ° C. At tempera, aturahs, the rate of dissolution of iron in aluminum begins to exceed the rate of formation of the diffusion layer, which leads to a decrease in its thickness. Exposure of the pin in fused aluminum for more than 12 minutes leads to the formation of a porous surface due to the appearance of the AlnFe phase, which is characterized by highly developed porosity. The installation of pins not cooled to a temperature of less than 400 ° C on the electrolyzers leads to a decrease in the strength of the surface layer of the pins. The method is carried out as follows. The pins are heated, for example, in furnaces, then they are immersed in linear buckets filled with molten aluminum, and after aging they are cooled in air, installed in special cassettes. Example 1. A steel rod of 5 mm is heated to 630 ° C and immersed in molten aluminum at 700 ° C for 11 minutes. After cooling, it is baked into the anode body. After 25 days, the voltage drop in the contact is measured. The anode rod-body, which is 3.4 mV (while on the rods processed by a known method, it was 5mV), and the reduction in the rod length is 1 mm (witness - 2 mm). Example 2. In examples 2 and 3, the tests were carried out analogously to example 1 with the following modes: process x: Heating temperature of a rod, ° C 640 Aluminum temperature, C 750 Holding time, min 5 Cooling temperature, ° C 300 mV 3.0 Voltage drop . Rod length reduction, mm Example 3. Rod heating temperature, C Aluminum temperature / s Holding time, min Cooling temperature, ° C Voltage drop, mV Rod length reduction, mm Using the invention will reduce the voltage drop in the anode pin-body, and consequently save electricity.

10065441006544

увеличить срок службы.анодных шты- Ожидаема экономи от снижени increase the life span of the anode plug — expected savings from reduced

рей и врем UX хранени посл обра-падени напр жени в контакте штырьботки без ухудшени состо ни обра-тело анода составит 10 тыс. руб.The ray and UX storage time after the voltage is applied at the pin contact without deterioration of the state of the anode will amount to 10 thousand rubles.

ботанной поверхности,на цех электролиза.surface area, to the electrolysis shop.

Claims

METHOD FOR PREPARING ANODE PINS OF ALUMINUM ELECTROLYZERS, including treating the working surface of the pin, characterized in that, in order to reduce the voltage drop in the contact of the pin of the anode, to increase the service life and storage time without deterioration of the treated surface, the pins are heated to 630-650 ° C, then immersed in aluminum at 700-800 ° C, kept in it for 1-12 minutes, after which the body of the pin is cooled to a temperature not. above 400 ° C.