SU1227717A1 - Method of protecting graphitized and carbon electrodes from oxidation - Google Patents
Method of protecting graphitized and carbon electrodes from oxidation Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 22
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 17
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 5
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- IZJSTXINDUKPRP-UHFFFAOYSA-N aluminum lead Chemical compound [Al].[Pb] IZJSTXINDUKPRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- GPGMRSSBVJNWRA-UHFFFAOYSA-N hydrochloride hydrofluoride Chemical compound F.Cl GPGMRSSBVJNWRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- -1 wt.%: BaClx 60 Substances 0.000 description 1
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)
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)
| 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 |
-
1984
- 1984-04-29 SU SU843736005A patent/SU1227717A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| 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)
| 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 |