Промышленность \ Металлургия цветных металлов

Развитие технологии производства углеродных материалов для электролиза алюминия в Китае. Сравнительная характеристика графитизироваииых и графитовых катодных блоков, страница 15


■

кремния выступают проводниками электролита в нижние ряды футеровки и теплоизоляционный слой.

Специалистами БКО разработана огнеупорная мастика BorAluPlast. Основа мастики — тонкодисперсный алюмосиликат, в качестве связующего используется неводный органический полимер, придающий пластичные свойства мастике в течение неограниченного срока хранения. Полное отсутствие воды в композиции мастики позволяет проводить ускоренный вывод кладки на рабочий режим при ее разогреве. Материал основы, вступая в химическую реакцию с фторидом и парами натрия, образует алюмосиликаты натрия, уплотняется за счет увеличения объема продуктов реакции. Таким образом создаются условия для снижения проникновения электролита по швам в нижние ряды кладки. Химический состав и кладочные свойства мастики в сравнении с традиционным кладочным мертелем приведены в табл. 3 и 4.

Сухая барьерная смесь BorAluMix

Сухие барьерные смеси (СБС) при всех недостатках (высокая пористость засыпки и ее проницаемость для паров натрия и расплава электролита, пылевыде- ление при укладке) все же находят применение в современных конструкциях электролизеров благодаря несомненным преимуществам перед штучными изделиями: отсутствие швов и низкая теплопроводность футеровки, возможность механизации укладки. При разработке сухой барьерной смеси исходили из ряда известных положений, изложенных ниже.

I.  По сравнению с изделиями, даже после трамбовки, уложенная барьерная смесь имеет более развитую поровую структуру и подвергается большему воздействию со стороны проникающих агрессивных компонентов электролита. Исходя из этого и учиты-. вая неизбежные потери кремнеземсодержащих компонентов [2], химический состав смеси должен находиться в пределах малых значений nSj = 0,38—0,53...

II.  Гранулометрический состав смеси подобран* симплекс-решетчатым методом |9] эксперимента.. Критерием оптимизации были насыпная плотность и степень уплотнения смеси при ручной трамбовке.

III.  Для предотвращения расфракционирования при транспортировании и хранении в СБС был введек неводный пластификатор, способствующий лучшему уплотнению смеси при укладке и трамбовке.

Химический состав и свойства разработанной БКО смеси BorAluMix приведены в табл. 5.

Испытания на криолитоустойчивость

Проведены испытания на криолитоустойчивость изделий BorAluBar и СБС BorAluMix. Наиболее доступным для выполнения в условиях БКО оказался ти-



Таблица 5

Химический состав и свойства СБС BorAluMix

Смесь

Зерновой состав, %

Насыпная

Степень

Химический состав, % *

5-3

мм

3-1

мм

1-0

мм

плотность

г/см3

уплотнения, %

А1г03

Fe203

ТЮ2

МдО

Si02

СаО

Na20

К20

п. п. п,

Аналог

15,9

25,1

59,0

1,43

27,0

28,13

3,47

0,74

0,19

64,20

1,50

0,16

0,56

2,05

BorAluMix

12,0

25,0

60,0

1,36

22,8

33,77

2,99

1,55

-

60,79

0,21

0,23

0,46

3,53

Рис. 5. Испытания на криолитоустойчивость изделий марки ШБ (а) и BorAIuBar (б). Слева направо показаны фотографии образиов-тиглей из изделий, шлифа зоны пропитки, выполненные на оптическом микроскопе, а так¬же фотография микроструктуры зоны пропитки, выполненная на элек¬тронном микроскопе

vs • .jar в

& Jr

Упьный метод испытания на криолитоустойчивость. :WJ1 одтверждешем пригодности материалов в качестве Jr барьеров стали исследования граничного слоя, в ко- V тором происходит взаимодействие алюмосиликата с электролитом. Наличие в нем прослойки стеклооб- . разного альбита являлось критерием положительной •.оценки результатов разработок.

Методика испытаний

-  Согласно методике, описанной в работе [10], на образец изделия размером 100x100 мм и толщиной 64 мм помешали такой же образец со сквозным отвер- г стием диам. 36 мм, которое заполняли электролитом с КО = 6,2. Сборку выдерживали в муфельной печи при температуре 950 °С в течение 24 ч.

Для испытания СБС применили метод, аналогич-

Скачать файл