ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА КРИОЛИТО-ГЛИНОЗЕМНОГО РАСПЛАВА из "Металлургия алюминия " Технологическая схема производства электродных изделий показана на рис. 81. Анодную и подовую массы обычно получают непосредственно на алюминиевых заводах, а прессованные обожженные изделия — на специализированных (электродных) заводах. [c.213] Для прокаливания твердых углеродистых материалов применяют трубчатые вращающиеся и ретортные печи. В трубчатых вращающихся печах топочные газы непосредственно соприкасаются с прокаливаемым материалом. Необходимое для прокаливания тепло выделяется в основном при сгорании летучих веществ и частично при сжигании мазута или газообразного топлива. [c.214] Прокаленный материал из печи поступает в барабанный холодильник, где охлаждается до температуры не выше 100 С. Трубчатые вращающиеся печи просты по устройству и в эксплуатации. Основной их недостаток — большой угар материала при прокаливании, достигающий, например, при прокаливании нефтяного кокса 19%. [c.214] В ретортных печах Материал нагревается через стенки реторт без доступа воздуха. Материал поступает в вертикальные реторты сверху и, перемещаясь вниз, проходит зоны подогрева, прокалки и охлаждения. В качестве топлива используются выделяющиеся при прокалке летучие, которые сжигаются с помощью горелок. Для достижения необходимой температуры к летучим подмешивают газообразное топливо. Ретортные печи позволяют получать равномерно прокаленный углеродистый материал при небольшом его угаре. Основные недостатки ретортных печей большие капитальные затраты на их содержание и сложность эксплуатации. [c.214] Вид твердых углеродистых материалов, используемых для получения электродных изделий, зависит от назначения этих изделий. Анодную массу изготовляют из прокаленных пекового и нефтяного коксов или из их смеси. Сухую шихту для прошивных катодных блоков и боковых плит составляют из термоантрацита или антрацита, графита, угольного боя и литейного кокса. Для изготовления подовой антрацитовой массы используют термоантрацит или антрацит, литейный кокс и графит. [c.215] Прокаленный материал измельчают в несколько приемов. Для дробления его до крупности 25 мм обычно применяют валковые и молотковые дробилки, для тонкого измельчения — шаровые мельницы сухого помола. Измельченный углеродистый материал рассеивают на грохотах на фракции нужной крупности, которые поступают в сортовые бункера и далее на дозировку и смешение в соответствии с принятым грануляционным составом. [c.215] Поступающий на завод каменноугольный пек хранится в пеко-плавителях, где происходит его нагрев до нужной температуры и обезвоживание. [c.215] Цель смешения твердых углеродистых материалов со связующим — получение тестообразной углеродистой массы, в которой каждое твердое зерно должно быть покрыто тонкой пленкой связующего. Для смешения применяют смесительные машины периодического и непрерывного действия. [c.215] Смесительная машина периодического действия состоит из стальной чаши с крышкой и паровой рубашкой. Внутри смесителя имеются две -образные лопасти, вращающиеся в противоположные стороны. Твердые углеродистые материалы загружают в предварительно нагретый смеситель и перемешивают. Затем в смеситель подают связующее в расплавленном состоянии и сухую шихту перемешивают со связующим до получения однородной массы. [c.215] Необходимое количество связующего зависит от вида твердых углеродистых материалов, их грануляционного состава, а также от назначения углеродистой массы. В углеродистую массу, предназначенную для изготовления прессованных изделий, вводят примерно 20—22% связующего, а анодную массу — 27—31%. [c.216] Готовые анодную и подовую массы формуют в брикеты или транспортируют непосредственно в электролизный цех в специальных кабелях в расплавленном состоянии. Углеродистая масса, предназначенная для изготовления изделий, поступает на прессование. [c.216] Прессованные электроды получают двумя способами прессованием способом щтамповки на анодных прессах и прессованием способом прошивки на прошивных прессах. По первому способу углеродистую массу прессуют при помощи поршня, входящего в замкнутую матрицу. Отпрессованный электрод выталкивается из матрицы другим поршнем. По способу прошивки массу продавливают через мундштук, имеющий форму и размеры поперечного сечения электродного изделия. Мундщтук для прессования катодных блоков имеет специальную насадку, что позволяет получать блоки с готовым пазом. [c.216] При прессовании массы удаляется заключенный в ней воздух, твердые углеродистые частицы сближаются и пустоты между ними заполняются связующим. Масса приобретает большую плотность, которая сохраняется и после прекращения давления. [c.216] Удельное давление при прессовании не должно превыщать значений, при которых происходит разрушение твердых зерен углеродистых материалов, и обычно составляет 200—400 кгс/см . [c.216] Прессованные, но не обожженные электроды, называют зелеными . Их выдерживают не менее 24 ч на воздухе, что необходимо для снятия внутренних напряжений, возникающих в электродах в процессе прессования. Обжиг зеленых электродов состоит в их постепенном нагреве без доступа воздуха до 1300—1400° С, выдержке при этой температуре и медленном охлаждении. При обжиге происходит удаление летучих веществ и коксование связующего. Образующийся кокс прочно связывает зерна твердых углеродистых материалов между собой. Электрод становится механически прочным, возрастают его электропроводность и истинная плотность. [c.216] В ряде случаев применяют графитированные электроды, например в качестве катодов в электролизерах для электролитического рафинирования алюминия. Такие электроды получают из угольных электродов путем их нагрева до температуры порядка 2500° С. При нагреве до такой температуры так называемый аморфный углерод превращается в кристаллический графит. Присутствующие в электроде минеральные примеси образуют карбиды, которые при высокой температуре диссоциируют, при этом кремний, железо и другие металлы удаляются в парообразном состоянии. [c.217] В результате графитирования в 4—5 раз снижается электрическое сопротивление электродов, в 8—10 раз уменьшается содержание в них золы, возрастают пористость и истинная плотность и уменьшается механическая прочность. [c.217] Графитирование осуществляется в электрических печах сопротивления, в которых рабочим сопротивлением являются сами графитированные электроды. Силу тока при графитировании изменяют от нескольких тысяч ампер в начале процесса до 20 000 А и даже выше в конце графитации. Полная продолжительность графитирования, включая процессы загрузки и разгрузки, составляет примерно 180 ч. [c.217] Вернуться к основной статье