.png)
.png)
Email this article 
THE PHYSICAL AND PERFORMANCE CHARACTERISTICS IMPROVING OF THE COAL-GRAPHITE LINING WITH LITHIUM ADDITIVES
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-1-49-54
Abstract
The hardening problem of the coal-graphite lining for its protection against both of sodium and alumina-cryolite melts (ACM) diffusion is discussed in the article. The analytical estimation showed that the main protections against the various electrolyte solutions impacts on the coal-graphite lining are the different coatings which didn't have the widespread application because of their complete failure. It was demonstrated that the lithium additions to the alumina-cryolite melts influence positively on the coalgraphite bottom lining's properties. It was established that the lithium influences actively on the lining's physical and performance characteristics in the result of intercalation. The coal-graphite lining's properties improving is confirmed in the course of the series of experimental works carried out with the lithium electrolytes.
About the Authors
V. Yu. BazhinRussian Federation
A. V. Saitov
Russian Federation
References
1. Сизяков, В. М. Особенности разрушения подины высокоамперного электролизера / В. М. Сизяков, В. Ю. Бажин [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. 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 carbongraphite 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.
4. Bao, S. Wetting of pure aluminium on graphite, SiC and Al2O3 in aluminium filtration / S. Bao, K. Tang, A. Kvithyld [et al.] // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. ― 2012. ― Vol. 22, № 8. ― P. 1930‒1938.
5. De Nora, V. Inert anode: challenges from fundamental research to industrial application / V. De Nora, T. Nguyen // Light Metals. ― 2009. ― P. 417‒421.
6. Han-bing, HE. Corrosion of NiFe2O4‒10NiO-based cermet inert anodes for aluminium electrolysis / HE Hanbing, Wang Y., Long Jia-ju, Chen Zhao-hui // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. ― 2013. ― Vol. 23, № 12. December. ― P. 3816‒3821.
7. Haupin, W. Cathodes wetted by aluminum improve current efficiency / W. Haupin // Light Metals. ― 1999. ― P. 395‒398.
8. Pawlek, R. P. Wettable cathodes: an update / R. P. Pawlek // Light Metals. ― 2010. ― P. 377‒402.
9. Ren, B. Application of TiB2 coating cathode blocks made by vibration moulding for 300 kA aluminium reduction cells / В. Ren // Light Metals. ― 2007. ― P. 1047‒1050.
10. Qing-yu, Li. Using TiB2 system dynamic modelling for scenario simulations in aluminium electrolysis plants / Li Qing-yu, Lai Yan-qing, Liu Yong-gang [et al.] // Light Metals. ― 2004. ― P. 327‒332.
11. Kvande, H. Energy balance / H. Kvande // Conference materials. Fundamentals of Aluminium Production. ― 2004. ― P. 197‒216.
12. Grjotheim, K. Aluminium smelter technology / K. Grjotheim, B. Welch. ― Düsseldorf : Aluminium Verlag, 1988. ― 327 p.
13. Минцис, М. Я. Электрометаллургия алюминия / М. Я. Минцис, П. В. Поляков, Г. А. Сиразутдинов. ― Новосибирск : Наука, 2001. ― 368 с.
14. 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.
15. Ibrahiem. M. O. Stability of TiB2‒C composite coatings / M. O. Ibrahiem, T. Foosnes, H. A. Oye // Light Metals. ― 2006. ― P. 691‒696.
16. Naixiang, F. New cathodes in aluminum reduction cells / F. Naixiang, T. Yingfu, P. Jianping // Light Metals. ― 2010. ― P. 405‒410.
17. Shaofeng, F. Technology study in 200 kA pots using novel cathodes with Ridges / F. Shaofeng // Journal of Materials and Metallurgy. ― 2010. ― Vol. 9. ― P. 23‒29.
18. Jianping, Peng. Development and application of an energy saving technology for aluminum reduction cells / Peng Jianping, Feng Naixiang, Feng Shaofeng, Liu Jun // Light Metals. ― 2011. ― P. 1023‒1027.
19. Naixiang, Feng. Application of energy saving technology for aluminum reduction with novel structure cathodes / Feng Naixiang, Peng Jianping, Wang Yaowu [et al.] // Aluminium of Siberia. ― 2013. ― P. 536‒539.
20. Бажин, В. Ю. Концепция работы алюминиевого электролизера без анодного эффекта / В. Ю. Бажин, Д. В. Макушин, А. В. Саитов // Записки горного института. ― 2013. ― Т. 202. ― C. 147‒150.
21. Бажин, В. Ю. Влияние МГД-стабильности мощного алюминиевого электролизера на выход по току / В. Ю. Бажин, Д. В. Макушин // Записки горного института. ― 2011. ― Т. 192. ― С. 35‒38.
22. Sorlie, M. Cathodes in aluminium electrolysis / M. Sorlie, H. Oye. ― Düsseldorf : Aluminium Verlag, 2013. ― 643 p.
23. Рапопорт, М. Б. Углеграфитовые межслойные соединения и их значение в металлургии алюминия / М. Б. Рапопорт. ― М. : ЦНИИ цветметинформация, 1967. ― 67 с.
24. Рапопорт, М. Б. Повышение стойкости катодных блоков алюминиевых электролизеров / М. Б. Рапопорт // Труды ВАМИ. ― 1955. ― Т. 38.
25. 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.
26. Naas, T. Interactions of alkali metal with cathode carbon / T. Naas, H. A. Oye // The Minerals, Metals & Materials Society (TMS); Aluminum Committee in LIGHT METALS. ― WARRENDALE. ― P. 193‒198.
27. Ubbelohde, A. R. Graphite and its crystal compounds / A. R. Ubbelohde, F. A. Lewis. ― Oxford University Press, 1965. ― 249 p.
28. Ермолаева, Т. Н. Качественный анализ: методические указания к лабораторным работам по аналитической химии / Т. Н. Ермолаева. ― Липецк : ЛГТУ, 2004. ― 37 с.
29. Калюкова, Е. Н. Свойства металлов и их соединений : уч. пособие / Е. Н. Калюкова. ― Ульяновск : УлГТУ, 2009. ― 156 с.
30. 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.]
31. Dewing, E. W. The reaction of sodium with nongraphitic carbon reactions occuring in the linings of aluminium reduction cells / E. W. Dewing // Trans. of Met. Soc. of AIME. ― 1963. ― Vol. 227. December. ― P. 1328‒1334.
Supplementary files
For citation: Bazhin V.Y., Saitov A.V. THE PHYSICAL AND PERFORMANCE CHARACTERISTICS IMPROVING OF THE COAL-GRAPHITE LINING WITH LITHIUM ADDITIVES. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2018;(1):49-54. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-1-49-54
Refbacks
- There are currently no refbacks.