SU922184A1 - Футеровочный материал - Google Patents

Description

(5) ФУТЕРОВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

1

Изобретение относитс  к металлургии , где может быть использовано при футеровке подины катодного узла алюминиевого электролизера.

Известен футеровочный материал на основе подовой массы, в состав которой ввод т шунгит СП.

Известен также футеровочный ма териал, в состав которого ввод т нитрид 2...

Применение этих добавок способствует повышению прочности сформированного межблочного шва, однако сцепление швов с угольными блоками не улучшаетс , так как данные добавки не обладают поверхностно-активными свойствами .

Кроме того, они  вл ютс  дефицит ными материалами. Поэтому футеровочные материалы с такими добавками не нашли широкого применени .

Наиболее близким к изобретению по достигаемому эффекту и технической сущности  вл етс  футеровочный материал , содержащий углеродистый наполнитель, св зующее в виде пека 3.

Однако в услови х обжига и пуска электролизеров после, капитального ремонта большие скорости роста температуры привод т к интенсивному выгора .нию св зующего, в результате чего значительно увеличиваетс  пористость межблочных швов, снижаетс 

10 сила сцеплени  их с угольными блоками . При этом расплав через образовавшиес  неплотности между швами и блоками проникает под блоки, раствор ет стальные токоподвод щие катодные .стержни, приводит к снижению сортности выпускаемого алюмини  и преждевременному отключению электролизера на kaпитaльный ремонт.

20

Claims (3)

1. Целью изобретени   вл етс  улучшение механических свойств футеровочного материала при сцеплении с уголь ными блоками. Указанна  цель достигаетс  тем, что в состав футеровочного материала на основе углеродистого наполнител  и св зующего в виде пека введены криолит и глинозем при следующем соотношении компонентов, масД: Св зущее 25,0-45,0 Криолит .8,,0 Глинозем 6,0-25.0 Углеродистый наполнитель Остальное Кроме того, с целью экономии крио лита и подовой массы, а также рационал1 ног:о использовани  отходов произвоДсУва , дл  приготовлени  натюлни тел  футеровочного материала использована угольна  пена. ; Глинозем добавл ют из расчета насыщени  им расплава криолита при высокой температуре, так как насыщенный раствор наиболее в зок и фильтраци  его через слой футеровочного материала исключена. Приготовление футеровочного материала в производственных услови х не вызывает затруднений ввиду того, что рекомендуемые ингредиенты широко используютс  в алюминиевой промышленности . При демонтаже катодноГО узла угольна  футеровка подвергаетс  переработке и криолито-глинозем ное сырье возвращаетс  в производстПрименение предлагаемого футеровочного материала позвол ет использовать в качестве наполнител  дл  него угольную пену, извлекаемую из электролизера, а также угольную пену из хвостов флотации, направл емых в отвал. Наличие глинозема в футеровочном материале значительно повышает смачиваемость угольных блоков расплавом криолита, поэтому добавка криолитоглиноземной шихты обеспечивает повышение механической прочности формиру емого межблочного шва и улучшает . сцепление его с угольнь1ми блоками в процессе обжига и последующей работы электролизера. Криолито-глиноземна  фракци  футеровочного материала межблочных швов, пропитанна  пеком и окруженна  частицами углеродистого наполнител , химически устойчива в электролите промышленных электролизеров. Пример. В лабораторных услови х были испытаны три партии предлагаемого футеровочного материала и одна парти  известного материала. В каждой партии предлагаемого футеровочного материала,испытано по три состава с различным содержанием вход щих в него компонентов. Парти  известного футеровочного материала имеет одинаковый состав во всех трех опытах. Состав футеровочного материала партии N 1 содержит подовую массу с 18 мас. св зующего в виде каменноугольного пека и 82 мае. наполнител  в виде кокса и термоантрацита, криолит и глинозем. Дл  партии № 2 материал готов т из угольной пены (не гюошедшей флотационную обработку и содержащую 70 мас. криолита и 30 мас. углеРРдистого наполнител ), глинозема и каменноугольного пека. Футеровочный материал партии № 3 готов т из угольной пены, подвергнутой флотационной обработке и содержащей 20 мас. криолита и 80 мас.% углеродистого наполнител , каменноугольного пека и глинозема. Парти  № k имеет известный футеровочный материал - подовую массу С 18 мас. св зующего и 82 мас. наполнител . Количественный состав компонентов используемых футеровочных материалов Представлен в таблице. Составл ющие подовой массы и угол ной пены даны в пересчете на количество углеродистого наполнител , св зующего (в суммарном количестве с добавками пека) и криолита. Исходную шихту дл  футеровочного материала опытных партий готов т 8 сухом виде. Пек и пену ввод т в, измельченном виде крупностью не более 1 мМо Количество пека добавл ют из расчета обеспечени  пластичнос ти футеровочного материала при набой ке. Усредненную по составу шихту нагревают до , в зависимости от содержани  пека, и перемешивают до получени  однородной в зкой массы Угольные образцы размером ЮхЮх х4 см, вырезанные из промышленных подовых блоков, устанавливают в спе циальную металлическую матрицу с зазором между блоками 4 см. Межблоч ное пространство набивают разогреты футеровочным материалом путем уплот нени  материала трамбовкой, Обжиг набитых образцов провод т в услови х, приближенных к услови м пламенного обжига электролизеров.. Скорость подъема температуры состав л ет 25 град/ч с выдержкой в течение часа при 500°С и в течение четырех часов при . Обожженные образцы испытывают на коэффициент св зи блоков со швом. Дл  определени  стойкости футеро вочного материала набитые и обожженные образцы выдерживают вэлектроли те действующего электролизера в течение 30 ч при температуре электрол та . Затем из этих образцов готов т шлифы и визуально определ ют глубину материала электролитом, пористость и границу раздела между швом. Как видно из таблицы, опытные образцы, набитые предлагаемым футеровочным материалом, имеют сравнительно высокий коэффициент св зи шв свблоком, обладают хорошей стойкостью а электролите промышленных элек ролизеров при высокой температуре. Применение футеровочного материала с добавками криолита и глинозема позвол ет повысить механическую проч-; ность межблочных швов, сформированных из этого материала, улучшить сцепление швов с блоками и тем самым увеличить срок службы алюминиевых электролизеров. Возможность применени  угольной пены способствует решению проблемы безотходного производства. Ожидаемый годовой экономический эффект составл ет около 300 тыс.руб за счет увеличени  срока службы электролизеров и использовани  отходов производства. Формула изобретени  1.Футеровочный материал, содержащий углеродистый наполнитель, св зующее в виде пека, отличающийс   тем, что, с целью улучшени  механических свойств футеровочного материала при сцеплении с угольными блоками, он дополнительно содержит криолит и глинозем при следующем соотношении компонентов, мас.: Св зующее 25,,0 Криолит8,6-42,0 Глинозем6,0-25,0 Углеродистый наполнитель Остальное 2.Футеровочный материал по п.1, отличающийс  тем, что, с целью экономии криолита и подовой массы, а также рационального использовани  отходов производства, дл  Приготовлени  наполнител  футеровочного материала использована угольна  пена. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 283205, кл. С 25 С 3/06, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР N 46197, кл. С 25 С 3/08, 19б3.
3. 3. Спрабочник металлурга по цветТ1ЫМ металлам, «Производство алюмини  Металлурги , 1971, с.194-206.