NO831071L - Anvendelse av temperatur- og korrosjonsbestandige gasstette materialer som beskyttende overtrekk for metalldelen av kombinasjonselektroder for utvinning av metaller ved smeltebadelektrolyse - Google Patents

Abstract

Anvendelse av temperatur- og korrosjonsbestandige materialer som beskyttende overtrekk for metalldelen av kombinasjonselektroder for smeltebadelektrolyse. De temperatur- og korrosjonsbestandige materialer utgjøres av et komposittmateriale av en carbonandel som inneholder grafittiske strukturelementer, og av en andel med i det minste én keramisk komponent.

Description

Styret for det Industrielle Rettsvern,

Oslo

I anledning av Styrets skrivelse av 12. august 1987 oversendes et nytt sett patentkrav i 2 eksemplarer, hvortil følgende skal bemerkes: De nye patentkrav er blitt avfattet i overensstemmelse med Styrets anmerkninger, blant annet derved at krav 1 åpner med å definere hva som skal anvendes, og derefter angir, anvendelses-formålet .

Styret anfører europeisk patentsøknad nr. 50681 mot den foreliggende patentsøknad. Imidlertid ble den europeiske patentsøknad publisert 5. mai 1982 mens for den foreliggende patentsøknad prioritet er blitt påberopt fra 26. april 1982,

og denne prioritet er blitt bestyrket ved innlevering av Prioritetsdokument. Den europeiske patentsøknad er derfor

ikke et tidsmessig relevant mothold.

Ved oppfinnelsen ifølge den foreliggende patent-søknad løses for første gang det problem som er fremsatt i europeisk patent 50681, nemlig å tilveiebringe et korrosjons-resistent og gasstett materiale som er motstandsdyktig over-for høye temperaturer for det angitte formål.

Oppfinnelsen som sådan beror imidlertid på den kjensgjerning at det ble erkjent at materialet for de formede deler ikke kan være "isolerende", hvilket er en betingelse ifølge den europeiske patentsøknad, men at det skal være et materielle som utgjør et sammensatt materiale av isolerende keramisk materiale og ledende grafitt og sem har optimale egenskaper.

Et materiale som bare virker isolerende, kan ikke tilstrekkelig hurtig redusere varmespenningene i den formede del, og den sprekker derfor ganske tidlig ved arbeidstemperaturer av ca. 1000°C. På den annen side er ren grafitt for varme-ledende slik at den metalldel som skal beskyttes av formen,

vil bli for varm. Dessuten er grafitt ikke stabilt og blir gradvis brent bort. Fordelen ved grafitt er imidlertid at den ikke sprekker.

Av denne grunn har et materiale som består av en carbonandel og av en keramisk komponent overlegne egenskaper fordi det utgjør en gunstig kombinasjon av grafittens motstand mot sprekking og det keramiske materiales varmebeskyttende virkning og oxydasjonsmotstandsdyktighet.

Det vedlegges kopier av offisielle tilskrivelser

i forbindelse med behandlingen av den tilsvarende europeiske patentsøknad og den tilsvarende US patentsøknad.

Claims (26)

1. Anvendelse av temperatur- og korrosjonsbestandige, gasstette materialer som beskyttende overtrekk for metalldelen av kombinasjonselektroder for utvinning av metaller vgd- smeltp-D adelektrolyse, -a—rfctJ^—o -r i——vedranvendei-seft arvj et komposittmateriale av en carbonandel som inneholder grafittiske strukturelementer, og en andel med i det minste én keramisk komponent.

2. Anvendelse ifølge krav 1, jtarakLerisert"") ved at carbonmaterialet er til stede i en mengde av 20-80 vekt% og at den keramiske komponent utgjør resten. ^

3. Anvendelse ifølge krav 1 eller 2, —k—a—i k L e—r—sfc-*^ s—e—r—tr ved at carbonmaterialet er til stede i en mengde av 35-60 vekt%.

4. Anvendelse ifølge krav 1-3, -k a r a k L e—r—-i—s—e—r—t^ veé-at komposittmaterialet dessuten inneholder bindemiddel og impregneringsmiddel i en andel av 1-15 vekt%.

5. Anvendelse ifølge krav 1-4, /Tc^_a_r— a—k— t— e~r~i— s—e—r. t verhat andelen av grafittiske strukturelementer utgjør 25-90 vekt% av carbonmaterialet.

6. Anvendelse ifølge krav 1-5, k—a~~ r-å~k~t~e~"r i-s-e—r- t-ved at de grafittiske andeler består av naturgrafitt og/eller ^5- \ j elektrisk fremstilt grafitt.

7. Anvendelse ifølge krav 1-6, karakterisert ved at de ikke-grafittiske andeler av carbonandelen utgjøres av antrasitt, ovnskoks, tjærebekkoks og/eller petroleumskoks.

8. Anvendelse ifølge krav 1, karakterisert ved at den samlede carbonandel i komposittmaterialet består av grafitt.

9. Anvendelse ifølge krav 8, karakterisert ved at grafitten utgjøres av naturgrafitt.

10. Anvendelse ifølge krav 1, karakterisert ved at andelen grafittiske strukturelementer i carbonandelen er lav eller at carbonmaterialet er fri for disse.

11. Anvendelse ifølge krav 1-3, karakterisert ved at den keramiske komponent er til stede i en mengde av 40-65 vekt% av komposittmaterialet.

12. Anvendelse ifølge krav 1-11, karakterisert ved at komposittmaterialet inneholder såvel carbon-komponenten som den keramiske komponent homogent fordelt ved partikkelbinding, fiberbinding, skiktbinding.

13. Anvendelse ifølge krav 1-12, karakterisert ved at komposittmaterialet er blitt fremstilt ved blanding av utgangsbestanddelene, eventuelt med tilsetning av vann og bindemiddel, forming og brenning under dannelse av en foretrukken orienteringsretning for carbonpartiklene.

14. Anvendelse ifølge krav 1-13, karakterisert ved at den keramiske komponent består av chamotte, leire, kaoliner, silisiumoxyd, sillimanitt, A^O^ , MgO, magne-sium-kromoxydmalm, forsteritt, silisiumcarbid,. silisiumnitrid, zirkoniumoxyder, zirkoniumsilikat, titanoxyd, silikatholdig aluminiumtitanat, spineller éller blandinger derav.

15. Anvendelse ifølge krav 1-14, karakterisert ved at den keramiske komponent består av tantaloxyd, tinnoxyd, dopet tinnoxyd eller blandingsoxyder bestående av tinnoxyd med titanoxyd eller magnesiumoxyd eller aluminiumoxyd eller zirkoniumoxyd eller tantaloxyd.

16. Anvendelse ifølge krav 1-15, karakterisert ved at den keramiske komponent og/eller carbonkompo-nenten i det minste delvis foreligger i fiberform.

17. Anvendelse ifølge krav 1-16, karakterisert ved at den keramiske komponent omfatter en tilsetning av boroxyd og/eller høyildfaste sjeldne jordarter.

18. Anvendelse ifølge krav 1-17, karakteris sert ved at komposittmaterialets varmeutvidelseskoeffi-sient er under 15 x 10 /K.

19. Anvendelse ifølge krav 1-18, karakterisert ved at den keramiske komponent består av blandingsoxyder av aluminiumoxyd, silisiumnitrid, zinkoxyd eller mullitt med ca. 15% zirkoniumoxyd.

20. Anvendelse ifølge krav 1-19, karakterisert ved at komposittmaterialet er utformet som en formdel.

21. Anvendelse ifølge krav 20, karakterisert ved at formdelen foreligger som rør, ring eller ringsektor som løsbart kan plasseres på kombinasjonselektrodens metalldel.

22. Anvendelse ifølge krav 20 eller 21, karakterisert ved at formdelene fullstendig dekker metalldelen som er ført inn i elektrolysecellen, og at det ytre beskyttelses-område som er dannet av formdelene, er fritt for lett smeltbare støtteelementer.

23. Anvendelse ifølge krav 1-22, karakterisert ved at komposittmaterialet dekker kombinasjonselektrodens metalldel som innvendig er avkjølt.

24. Anvendelse ifølge krav 1-23, karakterisert ved at komposittmaterialet har en varmeledningsevne under 210 kj/mhK.

25. Anvendelse ifølge krav 1-24, karakterisert ved at komposittmaterialet inneholder carbonpartiklene med overveiende anisotrop orientering.

26. Beskyttelsesring (sektor) for tildekning av metall-skaftet for kombinasjonselektroder for smeltebadelektrolyse av metaller, karakterisert ved at beskyttelses-ringen hhv. dens sektor består av et komposittmateriale av en carbonandel som inneholder grafittiske strukturelementer, og dessuten av en andel av i det minste én keramisk komponent. Anvendelse av temperatur- og korrosjonsbestandige materialer som beskyttende overtrekk for metalldelen av kombinasjonselektroder for smeltebadelektrolyse. De temperatur- og korrosjonsbestandige materialer utgjøres av et komposittmateriale av en carbonandel som inneholder grafittiske strukturelementer, og av en andel med i det minste én keramisk komponent.