Особенности применения модифицированных углеграфитовых футеровочных материалов в алюминиевом электролизере
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-5-56-65
Аннотация
Изучен процесс проникновения натрия в предварительно модифицированные литием образцы углеграфитовых материалов (УГМ). Рассчитаны коэффициенты диффузии натрия после обработки УГМ парами лития и определены значения энергии активации процессов диффузии в различных условиях. Полученные кинетические зависимости позволили определить механизм диффузии натрия в модифицированные УГМ. Доказана эффективность их предварительной обработки парами лития, которая позволяет предотвратить разрушение поверхностных слоев катодной футеровки алюминиевого электролизера и повысить срок его эксплуатации. Проведенные тестовые испытания образцов УГМ создают предпосылки для разработки технологии защиты поверхности подины от проникновения натрия в процессе электролиза в криолит-глиноземном расплаве.
Об авторах
А. B. СаитовРоссия
Санкт-Петербург
В. Ю. Бажин
Россия
Доктор технических наук
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Сизяков, В. М. Особенности разрушения подины высокоамперного электролизера / В. М. Сизяков, В. Ю. Бажин, Р. К. Патрин [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2013. ― № 5. ― С. 5‒8. [Sizyakov, V. M. Features of high-amperage electrolyzer hearth breakdown / V. M. Sizyakov, V. Yu. Bazhin, R. K. Patrin [et al.] // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2013. ― Vol. 54, № 3. ― Р. 151‒154.]
2. Саитов, А. В. Проблемы эксплуатации футеровки современных алюминиевых электролизеров из графитированных катодных блоков / А. В. Саитов, В. Ю. Бажин, Р. Ю. Фещенко // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 3. ― С. 88‒91. [Saitov, A. V. Operational problems of a graphitized cathodic block lining in contemporary aluminum electrolyzers / A. V. Saitov, V. Yи. Bazhin, R. Yи. Feshchenko // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2017. ― Vol. 58, № 2. ― Р. 126‒129.]
3. Sorlie, M. Cathodes in aluminium electrolysis / M. Sorlie, H. Oye. ― Düsseldorf : Aluminium-Verlag, 2013. ― 643 p.
4. Рапопорт, М. Б. Углеграфитовые межслойные соединения и их значение в металлургии алюминия / М. Б. Рапопорт. ― М. : ЦНИИцветметинформация, 1967. ― 67 с.
5. Горланов, Е. С. Карбидообразование на смачиваемой алюминием катодной поверхности углеграфитовой футеровки / Е. С. Горланов, В. Ю. Бажин, С. Н. Федоров // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 6. ― С. 23‒27. [Gorlanov, E. S. Carbide formation at a carbon-graphite lining cathode surface wettable with aluminum / E. S. Gorlanov, V. Yu. Bazhin, S. N. Fedorov // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2016. ― Vol. 57, № 3. ― Р. 292‒296.]
6. Bao, S. Wetting of pure aluminium on graphite, SiC and Al2O3 in aluminium filtration / S. Bao, K. Tang, A.Kvithyld, T. Engh, M. Tangstad // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. ― 2012. ― Vol. 22, № 8. ― P. 1930‒1938.
7. De Nora, V. Inert anode: Challenges from fundamental research to industrial application / V. De Nora, T. Nguyen // Light Metals. ― 2009. ― P. 417‒421.
8. Han-bing, Hе. Corrosion of NiFe2O4–10NiO-based cermet inert anodes for aluminium electrolysis / Han-bing He, Y. Wang, Jia-ju Long, Zhao-hui Chen // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. ― 2013. ― Vol. 23. ― Is. 12. December. ― P. 3816‒3821.
9. Рапопорт, М. Б. Повышение стойкости катодных блоков алюминиевых электролизеров / М. Б. Рапопорт // Труды ВАМИ. ― 1955. ― Т. 38.
10. Newman, D. S. The effect of Li on graphitic cathodes used in aluminum electrolysis / D. S. Newman, H. Justnes, H. A. Oye // Metall. ― 1986. ― Vol. 6. ― P. 582‒584.
11. Бажин, В. Ю. Улучшение физических и эксплуатационных характеристик углеграфитовой футеровки с литиевыми добавками / В. Ю. Бажин, А. В. Саитов // Новые огнеупоры. ― 2018. ― № 1. ― С. 49‒54.
12. Галевский, Г. В. Металлургия алюминия. Технология, электроснабжение, автоматизация : уч. пособие для вузов / Г. В. Галевский, Н. М. Кулагин, М. Я. Минцис, Г. А. Сиразутдинов. ― М. : Наука, 2008. ― 529 с.
13. Ubbelohde, A. R. Graphite and its crystal compounds / A. R. Ubbelohde, F. A. Lewis. ― Oxford University Press, 1965. ― 249 p.
14. Бажин, В. Ю. Защита углеграфитовой футеровки алюминиевого электролизера интеркаляционным слоем лития / В. Ю. Бажин, Р. Ю. Фещенко, А. В. Саитов, Е. А. Кузнецова // Новые огнеупоры. ― 2014. ― № 3. ― С. 87‒91. [Bazhin, V. Yu. Protection of an aluminum electrolyzer carbon-graphite lining by a lithium intercalation layer / V. Yu. Bazhin, R. Yu. Feshchenko, A. V. Saitov, E. A. Kuznetsova // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2014. ― Vol. 55, № 2. ― P. 81‒83.]
15. Емелькин, В. А. Получение оксида лития при разложении карбоната лития в потоке теплоносителя / В. А. Емелькин, М. Г. Кталхерман, Б. А. Поздняков // Теоретические основы химической технологии. ― 2009. ― T. 43, № 1. ― С. 93‒98.
16. Dewing, E. W. The Reaction of sodium with nongraphitic carbon: Reactions occuring in the linings of aluminium reduction cells // Trans. Metall Soc. AIME. ― 1963. ― Vol. 227, December. ― P. 1328‒1334.
17. Шьюмон, П. Диффузия в твердых телах / П. Шьюмон. ― М. : Металлургия, 1966. ― 196 с.
18. Романовский, Б. В. Основы химической кинетики : уч. для вузов / Б. В. Романовский. ― М. : Экзамен, 2006. ― 416 с.
19. Кондрашева, Н. К. Сравнительная оценка структурно-механических свойств тяжелых нефтей Тимано-Печорской провинции / Н. К. Кондрашева, Ф. Д. Байталов, А. А. Бойцова // Записки Горного института. ― 2017. ― Т. 225. ― С. 320‒329. [Kondrasheva, N. K. Comparative assessment of structural-mechanical properties of heavy oils of Timano-Pechorskaya province / N. K. Kondrasheva, F. D. Baitalov, A. A. Boitsova // Zapiski Gornogo instituta. ― 2017. ― Vol. 225. ― P. 320‒329].
20. Елагина, О. Ю. Технологические методы повышения износостойкости деталей машин : уч. пособие / О. Ю. Елагина. ― Университетская книга. Логос, 2009. ― 485 с.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Саитов А.B., Бажин В.Ю. Особенности применения модифицированных углеграфитовых футеровочных материалов в алюминиевом электролизере. Новые огнеупоры. 2018;(5):56-65. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-5-56-65
For citation: Saitov A.V., Bazhin V.Y. The application features of the modified graphitized carbon lining materials in the alumina electrolysis cell. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2018;(5):56-65. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-5-56-65
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.