[go: up one dir, main page]

SU1227717A1 - Method of protecting graphitized and carbon electrodes from oxidation - Google Patents

Method of protecting graphitized and carbon electrodes from oxidation Download PDF

Info

Publication number
SU1227717A1
SU1227717A1 SU843736005A SU3736005A SU1227717A1 SU 1227717 A1 SU1227717 A1 SU 1227717A1 SU 843736005 A SU843736005 A SU 843736005A SU 3736005 A SU3736005 A SU 3736005A SU 1227717 A1 SU1227717 A1 SU 1227717A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
impregnation
electrode
electrolyte
graphitized
Prior art date
Application number
SU843736005A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Хамат Хусаинович Сабиров
Александр Юрьевич Афанасьев
Юрий Владимирович Бобошкин
Геннадий Миронович Колесников
Иван Васильевич Борисов
Геннадий Константинович Колесников
Галина Николаевна Топталова
Original Assignee
Всесоюзный Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности filed Critical Всесоюзный Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности
Priority to SU843736005A priority Critical patent/SU1227717A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1227717A1 publication Critical patent/SU1227717A1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к цветной металлургии, в частности к электролитическому рафинированию алюмини , и может быть применено в других област х металлургии, где использ уют- с  электроды из углеродсодержащих материалов.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the electrolytic refining of aluminum, and can be applied in other areas of metallurgy, where comfort is used with electrodes made of carbon-containing materials.

Цель изобретени  - повышение сро- ка сдужбы электродов.The purpose of the invention is to increase the lifetime of the electrodes.

Согласно предлагаемому способу i пропитку провод т при катодной плотности тока 0,5-1,0 А/см в двухслойной ванне с полным погружением гра- фитированной части в электролит, высота сло  которого составл ет 1,2 - 1,8 высоты графитированной части электрода.According to the proposed method i, the impregnation is carried out at a cathode current density of 0.5-1.0 A / cm in a two-layer bath with full immersion of the graphite part into the electrolyte, the layer height of which is 1.2-1.8 times the height of the graphitized part of the electrode .

Указанный режим пропитки графити- рованных электродов при сокращении длительности пропитки в 4-12 раз обесг печивает пропитку всей поверхности электродов на необходимую глубину. Основным фактором, вли ющим на смачивание графита электролитом и, ; следовательно, на скорость пропитки, вл етс  катодна  плотность тока.The indicated mode of impregnation of graphitized electrodes, while reducing the duration of impregnation by 4–12 times, ensures that the entire surface of the electrodes is impregnated to the required depth. The main factor influencing the wetting of graphite with electrolyte and,; therefore, at the rate of impregnation, is the cathode current density.

Наибольша  скорость пропитки достигаетс  при плотности тока 0,5 - 1,0 А/см. При катодной плотности тока менее 0,5 А/см скорость пропитки существенно снижаетс , в св зи с чем возрастает длительность пропитки повышаютс  затраты электроэнергии. Плотность тока на катодах . свыше 1 А/см практически нереализуема, поскольку из-за высокой силы тока происходит перегрев электродов с расплавлением токоподвод щей алюминиево штанги, а также перегрев электролизера в целом, что приводит к нарушению технологического режима на электролизере .The highest impregnation rate is achieved at a current density of 0.5-1.0 A / cm. With a cathode current density of less than 0.5 A / cm, the impregnation rate is significantly reduced, and therefore the impregnation time increases, the power consumption increases. Current density at the cathodes. more than 1 A / cm is practically unrealizable, because of the high current strength, the electrodes overheat with the melting of the aluminum lead rod, and the electrolyzer as a whole overheat, which leads to a violation of the technological mode on the electrolyzer.

Необходимым условием дл  повьш:е- ни  скорости и равномерности пропитки по всей поверхности электродов ЯЕШЯ- етс  полное погружение электродоЕ в электролит. Установлено, что при погружении верхней части электрода в слой катодного металла скорость пропитки снижаетс  и верхн   часть электрода не пропитываетс  электролитом. Полное погружение электродов в слой электролита при наличии сло  катодного металла невозможно из-за растворени  в алюминии стального ниппел . Таким образом, полное погружение элект родов может достигатьс  при исключении сло  катодного металла, т.е. в двухслойной ванне.A prerequisite for this: the speed and uniformity of impregnation over the entire surface of the electrodes is fully immersed in the electrolyte. It has been found that when the upper part of the electrode is immersed in the cathode metal layer, the impregnation rate decreases and the upper part of the electrode is not impregnated with electrolyte. Full immersion of the electrodes in the electrolyte layer in the presence of a cathode metal layer is impossible due to the dissolution of the steel nipple in aluminum. Thus, complete immersion of the electrodes can be achieved with the elimination of the cathode metal layer, i.e. in a two-layer bath.

00

5five

2020

2525

2727

5 five

55 55

30thirty

3535

4040

4545

5050

7172 . 7172.

Высота сло  электролита должна составл ть не менее 1,2 от высоты . рафитированной части электрода. В противном случае, при полном погружении электрода в электролит из-за малого рассто ни  между нижней поверхностью электрода и анодным сплавом возникает значительна  неравномерность распределени  плотности ,тока на поверхности электрода и в результате этого происходит снижение скорости и равномерности пропитки электрода. Верхний предел высоты сло  электролита (1,8 от высоты электрода) обусловлен тем, что при большей высоте сло  электролита электрическое сопротивление возрастает настолько, что температура электролита и анодного -сплава перегреваетс  вьше допустимых пределов и при этом нарушаетс  технологический режим электролизера.The height of the electrolyte layer should be at least 1.2 of the height. rafit part of the electrode. Otherwise, with the full immersion of the electrode in the electrolyte, due to the small distance between the bottom surface of the electrode and the anode alloy, there is a significant uneven distribution of density, current on the surface of the electrode, and as a result, the speed and uniformity of impregnation of the electrode decrease. The upper limit of the height of the electrolyte layer (1.8 from the height of the electrode) is due to the fact that with a larger height of the electrolyte layer the electrical resistance increases so much that the temperature of the electrolyte and anode alloy overheats above the allowable limits and thus disrupts the electrolyzer process mode.

Продолжительность пропитки определ етс  размерами электродов и пара- ,метрами режима пропитки. Продолжительность пропитки менее 6 ч не обеспечивает необходимой глубины пропитки , что приводит к повьшению окисл е- мости электродов и снижению срока их службы. За 12 ч происходит полна  пропитка по всему объему электродов и дальнейша  вьщержка электродов в электролите нецелесообразна.The duration of the impregnation is determined by the size of the electrodes and the parameters of the impregnation mode. The duration of the impregnation of less than 6 hours does not provide the necessary depth of impregnation, which leads to an increase in the oxidation of the electrodes of the electrodes and a decrease in their service life. For 12 hours, a full impregnation of the entire volume of the electrodes takes place and the further removal of the electrodes in the electrolyte is impractical.

Способ защиты графитированных электродов опробован на лабораторной .- .установке.The method of protection of graphite electrodes was tested on a laboratory .-. Installation.

Пример 1. В хлорйдно-фторйд- ный электролит состава, мас.%: BaClx 60, NaF 17, AlFj 23 при температуре ввели анодный сплав, включающий 35%.Си и 65% Al, установили,гра- фитированньй электрод с токопод- вод щим элементом . так , что гра- фитированна  часть его была полностью погружена в электролит, а рассто ние от подошвы электрода до анодного . ,. сплава составл ло 0,8 высоты графитированной части электрода. При включении в цепь посто нного тока графити- рованный электрод  вл лс  катодом, а плотность тока составл ла 1,ОА/см. При этих услови х проводили пропитку графитированного электрода, а ско- .рость пропитки определ ли систематическим взвешиванием электрода. Скорость проникновени  электролита вглубь электрода 20 мм /ч.Example 1. Chloride-fluoride electrolyte composition, wt.%: BaClx 60, NaF 17, AlFj 23 at the temperature introduced an anode alloy comprising 35%. Cu and 65% Al, installed, a graded electrode with a current lead element. so that the graphite part of it was completely immersed in the electrolyte, and the distance from the bottom of the electrode to the anode one. , The alloy was 0.8 heights of the graphitized part of the electrode. When a direct current was included in the circuit, the graphitized electrode was a cathode, and the current density was 1, OA / cm. Under these conditions, the graphitized electrode was impregnated, and the impregnation rate was determined by systematic weighing of the electrode. The rate of electrolyte penetration into the electrode is 20 mm / h.

Пример 2. По такой же методике проведена пропитка электродов при других режимах.Example 2. The same procedure was used to impregnate electrodes in other modes.

Результаты испытаний сведены в таблицу.The test results are summarized in table.

Из таблицы видно, что предлагае- Mbie режимы пропитки электродов обеспечивают скорость пропитки 15 до 20 мм/час . Дл  электродов, используемых в промьшшенности, дл  пропитки на глубину 900 ,4 0,5The table shows that the proposed impregnation modes of the electrodes provide an impregnation rate of 15 to 20 mm / hour. For electrodes used in industry, for impregnation to a depth of 900, 4 0.5

0,8 1,0 0,8 ,0,8 0,8 0,80.8 1.0 0.8, 0.8 0.8 0.8

0,80.8

Верхн   часть электродов не пропитана. The upper part of the electrodes is not impregnated.

Редактор М. ДылынEditor M. Dylyn

Заказ 2267/30Тираж 615ПодписноеOrder 2267/30 Circulation 615 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

227717 4227717 4

250 мм продолжительность пропитки 6- I 2 .250 mm duration of impregnation 6- I 2.

Предлагаемый способ позвол ет снизить расход графитированных блоков на 15%, сократить расход электроэнергии на 250 кВт ч на тонну рафинированного алюмини , повысить производительность корпуса рафинировани  на 1,5%.The proposed method allows reducing the consumption of graphitized blocks by 15%, reducing the power consumption by 250 kWh per ton of refined aluminum, and increasing the productivity of the refining body by 1.5%.

ном металле, 2/3 в электролитеnom metal, 2/3 in electrolyte

1/2 в катодном металле1/2 in the cathode metal

1/2 в электролите1/2 in electrolyte

8eight

Составитель А. АрнольдCompiled by A. Arnold

Техред Л.Олейник Корректор С. ЧерниTehred L.Oleynik Proof-reader S. Cherni

Claims (1)

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГРАФИТИРОВАННЫХ. И УГОЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ОТ ОКИСЛЕНИЯ, включающий пропитку электродов расплавом солей щелочных и щелочноземельных металлов при поддержании электрода под катодным потенциалом и катодной плотности тока 0,5-1,0 А/см2 , отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы электродов, пропитку проводят в двухслойной ванне с полным погружением углеграфитовой части в электролит, высота слоя которого составляет 1,2-1,8 высоты углеграфитовой части электрода- - сMETHOD FOR PROTECTING GRAPHIC. AND COAL ELECTRODES FROM OXIDATION, including impregnation of electrodes with molten salts of alkali and alkaline earth metals while maintaining the electrode at the cathode potential and cathode current density of 0.5-1.0 A / cm 2 , characterized in that, in order to increase the service life of the electrodes, impregnation carried out in a two-layer bath with a complete immersion of the carbon-graphite part in an electrolyte, the layer height of which is 1.2-1.8 the height of the carbon-graphite part of the electrode - - with <o SU ,,, 1227717SU ,,, 1227717 1'2277171'227717
SU843736005A 1984-04-29 1984-04-29 Method of protecting graphitized and carbon electrodes from oxidation SU1227717A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843736005A SU1227717A1 (en) 1984-04-29 1984-04-29 Method of protecting graphitized and carbon electrodes from oxidation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843736005A SU1227717A1 (en) 1984-04-29 1984-04-29 Method of protecting graphitized and carbon electrodes from oxidation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1227717A1 true SU1227717A1 (en) 1986-04-30

Family

ID=21117153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843736005A SU1227717A1 (en) 1984-04-29 1984-04-29 Method of protecting graphitized and carbon electrodes from oxidation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1227717A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2389827C1 (en) * 2009-03-04 2010-05-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" Method for protection of coal graphite aluminium electrolytic cell

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
За вка JP № 47-15559, кл. 14Е-23, опублик. 1974. Бел ев А.И. и др. Получение чистого алюмини . -М.: Металлурги , 1967, с 86-96. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2389827C1 (en) * 2009-03-04 2010-05-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" Method for protection of coal graphite aluminium electrolytic cell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6387237B1 (en) Cathode collector bar with spacer for improved heat balance and method
AU766270B2 (en) Cathode collector bar with spacer for improved heat balance
CA1281304C (en) Method and apparatus for electrolytic reduction of alumina
US5725744A (en) Cell for the electrolysis of alumina at low temperatures
EP2006419A1 (en) Reduced voltage drop anode assembly for aluminium electrolysis cell
US4532017A (en) Floating cathode elements based on electrically conductive refractory material, for the production of aluminum by electrolysis
AU659247B2 (en) Cell for the electrolysis of alumina preferably at low temperatures
US3625842A (en) Alumina feed control
EP1654401B1 (en) Metal electrowinning cell with electrolyte purifier
SU1227717A1 (en) Method of protecting graphitized and carbon electrodes from oxidation
US4504369A (en) Method to improve the performance of non-consumable anodes in the electrolysis of metal
US4744875A (en) Steel refining with an electrochemical cell
US3729398A (en) Process and cell for the electrolytic recovery of aluminum
CA1174199A (en) Bipolar refining of lead
GB1413508A (en) Secondary refining process
US4438518A (en) Method for protecting forming bushings
US4592813A (en) Full pot anode change in the production of aluminum
US3503857A (en) Method for producing magnesium ferrosilicon
Schalch et al. A study of certain problems associated with the electrolytic refining of gold
US4687564A (en) Refractory lining for electrochemical cell
RU1788092C (en) Aluminum refining electrolyzer
SU711177A1 (en) Electrolyzer vessel for aluminum production
RU2128242C1 (en) Process of treatment of graphite electrodes of magnesium electrolyzer
RU2682507C1 (en) Method of reducing contact voltage in aluminum electrolysis cell
US6585879B2 (en) Aluminum electrolysis using solid cryolite/alumina crust as anode