Холоднонабивна маса для заповнення підфланцевого зазору алюмінієвого електролізера
Номер патенту: 67117
Опубліковано: 25.05.2007
Автори: Хромєнков Сєргєй Міхайловіч, Петров Роман Борисович, Якуб Ігор Михайлович, Бондаренко Анатолій Васильович
Формула / Реферат
1. Холоднонабивна маса для заповнення підфланцевого зазору алюмінієвого електролізера, що складається з рідкого вуглецевого зв'язуючого і електрокальцинованого антрациту, яка відрізняється тим, що вона додатково містить штучний графіт при такому співвідношенні компонентів, мас. % :
штучний графіт
41-43
електрокальцинований антрацит
40-42
рідке вуглецеве зв'язуюче
15-17.
2. Холоднонабивна маса за п. 1, яка відрізняється тим, що розмір зерна електрокальцинованого антрациту становить (-6+0) мм та (-0,5+0) мм.
3. Холоднонабивна маса за п. 1, яка відрізняється тим, що розмір зерна штучного графіту становить (-6+0) мм.
4. Холоднонабивна маса за п. 1, яка відрізняється тим, що вміст компонентів в рідкому вуглецевому зв'язуючому становить, мас. %:
середньотемпературний пек
62-65
поглинальне мастило
35-38.
Текст
Винахід відноситься до кольорової металургії, зокрема, до виробництва вуглецевих матеріалів для заповнення підфланцевих зазорів алюмінієвих електролізерів. Відома холоднонабивна маса, що включає в своєму складі рідке вуглецеве зв'язуюче 7-17%, що містить як пластифікатор ароматичний вуглеводень, і вуглецевий наповнювач 83-93% [1]. При цьому як зв'язуюче використовується пек з температурою розм'якшення 48-54°С, що характеризується низьким коксівним залишком. Використання цієї маси не дозволяє одержати щільний шов при низькому вмісті зв'язуючого з високим вмістом летучих сполук. Найближчою до рішення, що заявляється, є холоднонабивна маса [2], що включає, ваг.% (мас.%): вуглецевий наповнювач 74-89 рідке вуглецеве зв'язуюче 10-16 пластифікатор 0,4-3,4 спеціальна добавка 0,6-6,6 У даній масі як вуглецевий наповнювач міститься електрокальцинований антрацит з максимальним розміром зерна в шихті 0-15мм. Рідке вуглецеве зв'язуюче є сумішшю середньотемпературного кам'яновугільного пеку і поглинаючого мастила. Проте маса, виготовлена за даним рецептом, має низьку теплопровідність, низькі показники характеристик маси по густині (уявна густина невипаленої (Dk «невипал.») і випаленої ( Dk «випал») маси, дійсна густина - Du), а отже, низьку стійкість шва до окислення при дії кріоліт-глиноземного розплаву. В основу винаходу поставлена задача розробки холоднонабивної маси, в якій сукупність інгредієнтів і їх кількісний вміст дозволили б підвищити теплопровідність, забезпечити одержання щільного шва при заповненні підфланцевого зазора алюмінієвого електролізера, що дозволить підвищити стійкість шва до окислення під дією кріоліт-глиноземного розплаву. Поставлена задача досягається тим, що холоднонабивна маса, що містить рідке вуглецеве зв'язуюче і електрокальцинований антрацит, згідно з винаходом, додатково містить штучний графіт при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: штучний графіт 41-43 електрокальцинований антрацит 40-42 рідке вуглецеве зв'язуюче 15-17 При цьому розмір зерна електрокальцинованого антрациту складає (-6+0мм) і (-0,5+0мм), а розмір зерна штучного графіту складає (-6+0мм). Як рідке вуглецеве зв'язуюче використовується середньотемпературний пек і поглинаюче мастило при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: середньотемпературний пек 62-65 поглинаюче мастило 35-38 Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю істотних ознак технічного рішення, що заявляється, і результатом, якого можна досягти, полягає в тому, що введення штучного графіту в холоднонабивну масу значно підвищує її теплопровідність, оскільки цей матеріал сам є високотеплопровідним (питома теплопровідність штучного графіту не менше 100Вт/м). Крім того, підвищується стійкість маси до окислення, оскільки штучний графіт - це матеріал високотемпературної обробки і є найстійкішим з вуглецевих матеріалів до дії кріоліт-глиноземного розплаву. Оптимальна кількість штучного графіту встановлена експериментально. Зниження кількості штучного графіту менше 41% не дозволяє одержати масу з необхідною теплопровідністю і стійкістю до окислення, а збільшення понад 43% збільшує пористість маси. Крім того, для зниження пористості і усадки обпаленої холоднонабивної маси, максимальний розмір зерна вуглецевого наповнювача узятий не більше 6мм, оскільки крупна фракція підвищує пористість маси, а чим дрібніше розмір частинок, тим нижче пористість. У зв'язку з цим одержати щільний шов з холоднонабивної маси можливо за умови зменшення розміру зерна вуглецевого наповнювача. Експериментально встановлено оптимальне співвідношення компонентів в рідкому вуглецевому зв'язуючому: 65% пеку і 35% поглинаючого мастила. При використанні зв'язуючого саме такого складу підвищується здатність наповнювача до змочування зв'язуючим при змішуванні маси, що веде до підвищення густини необпаленої маси. Приклад: Готують масу наступного складу: Таблиця 1 Найменування рецепту рецепт 1 рецепт 2 рецепт 3 Вміст електрокальцинованого антрациту, % -6,0+0мм -0,5+0мм 21 21 20 22 19 23 Штучний графіт, (-6,0+0мм) % 43 42 41 Рідке вуглецеве зв'язуюче, % 15 16 17 Компоненти вуглецевого наповнювача: електрокальцинований антрацит виробництва ВАТ "Укрграфіт" (ТР 05-03 ВАТ «Укрграфіт) і штучний графіт виробництва ВАТ "Укрграфіт" (ВТІ 4.01.00 ВАТ «Укрграфіт») завантажують в змішувальну машину і перемішують протягом 10хв. Температура одержаної сухої шихти складає 50±10°С. Потім в шихту додають підготовлене вуглецеве зв'язуюче, складається з середньотемпературного пеку (ДСТ 10200-83) і поглинаючого мастила (ТУУ 32200190443-117-97), нагрітого до температури 80±5°С. Час змішування маси складає 35 хвилин. Температура маси, що вивантажують, становить 60±10°С. Одержані зразки маси випробували: - теплопровідність - згідно з ТУ 31.6-00196204-015-2002; - уявну густину обпаленої і необпаленої маси - згідно з ДСТ 18898 - 98; - дійсну густину - згідно з "Методикою виконання вимірювань дійсної густини вуглецевих матеріалів на гелієвому пікнометрі АККУ ПІК 1330" (МВІ №УМ - 96-295) ВАТ "Укрграфіт". Результати випробувань наводяться в Таблиці 2. Таблиця 2 Найменування рецепту Прототип рецепт 1 рецепт 2 рецепт 3 Dk, уявна густина (випал.), г/см3 1,34 1,39 1,36 1,38 Dk,; уявна. густина (невипал.), г/см3 1,50 1,66 1,64 1,65 Du (дійсна густина г/см3 2,05 2,09 2,1 Теплопровідність, Вт/мК 3,5 10,6 10,7 10,8 Запропонований склад дозволяє одержати холоднонабивну масу з високою теплопровідністю (вище в 3 рази), більш високою уявною густиною, малопористу з більш дрібним зерном для одержання щільного шва при заповненні підфланцевого зазора в алюмінієвих злектролізерах, що значно підвищує стійкість шва до окислення під впливом кріоліт-глиноземного розплаву. Джерела інформації: 1. Патент США №4032653 С25В11/12. 2. Патент РФ №2155305 С04В35/52.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюCold-ramming mixture for filling of under-flanged gap of aluminium electrolytic tank
Автори англійськоюBondarenko Anatolii VAsyliovych, Yakub Ihor Mykhailovych, Khromenkov Serhii Mykhailovych
Назва патенту російськоюХолоднонабивная масса для заполнения подфланцевого зазора алюминиевого электролизера
Автори російськоюБондаренко Анатолий Васильевич, Якуб Игорь Михайлович, Хроменков Сергей Михайлович
МПК / Мітки
МПК: C25C 3/08, C04B 35/52
Мітки: алюмінієвого, заповнення, маса, зазору, холоднонабивна, електролізера, підфланцевого
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-67117-kholodnonabivna-masa-dlya-zapovnennya-pidflancevogo-zazoru-alyuminiehvogo-elektrolizera.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Холоднонабивна маса для заповнення підфланцевого зазору алюмінієвого електролізера</a>
Попередній патент: Вуглецева паста для заповнення тонких швів при футерівці доменних печей
Наступний патент: Холоднонабивна маса для футерівки доменних печей
Випадковий патент: Активатор-змішувач дисперсних сумішей