RU2202003C2 - Способ изготовления и монтажа футеровки подины электролизера - Google Patents
Способ изготовления и монтажа футеровки подины электролизера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2202003C2 RU2202003C2 RU2001119703A RU2001119703A RU2202003C2 RU 2202003 C2 RU2202003 C2 RU 2202003C2 RU 2001119703 A RU2001119703 A RU 2001119703A RU 2001119703 A RU2001119703 A RU 2001119703A RU 2202003 C2 RU2202003 C2 RU 2202003C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blocks
- refractory
- heat insulation
- heat
- lining
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003251 chemically resistant material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 12
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 3
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 abstract 3
- 229910052628 phlogopite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract 1
- -1 for instance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010294 electrolyte impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении магния электролизом. Техническим результатом изобретения является повышение срока службы электролизера. Способ изготовления и монтажа футеровки подины электролизера, состоящей из теплоизоляционного и огнеупорного слоев, включает изготовление отдельных блоков, установку их на теплоизоляционный слой и заполнение пространства между блоками уплотняющим материалом. Многослойные блоки изготавливают путем подготовки оболочки из высокопрочного огнеупорного материала, размещения в ней теплоизоляционного материала, сушки путем изотермической выдержки и охлаждения. Теплоизоляционный слой выполнен в виде опор, между которыми размещен теплоизоляционный материал, многослойные блоки установлены на опоры, а сверху на блоки устанавливают дополнительный слой из огнеупорного материала. В качестве теплоизоляционного материала используют материал, имеющий коэффициент теплопроводности не более 0,04 Вт/мК, например фторфлогопитовое или базальтовое волокно. В качестве высокопрочного огнеупорного материала используют материал с открытой пористостью не выше 16%, например фторфлогопитовое литье или высокоглиноземистый бетон. Изотермическую выдержку блоков осуществляют при температуре не ниже 225oС. В качестве огнеупорного материала дополнительного слоя используют огнеупорный химически стойкий материал. Оболочку блоков изготавливают с использованием арматуры из химически стойкого материала, например нержавеющей стали или фторопласта. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому способу получения магния в электролизерах.
Известен способ изготовления футеровки магниевого электролизера (авт. свид. СССР 241694, опубл. БИ 14 18.04.69 г.), включающий изготовление из крупноблочного жароупорного бетона огнеупорной кладки, по поверхности которой нанесен слой из шамотового кирпича, а теплоизоляционный слой выполнен из диатомитового кирпича.
Недостатком данного способа изготовления футеровки является низкий срок ее службы при воздействии расплавленных хлоридов при высоких температурах.
Известен способ изготовления футеровки магниевых электролизеров (авт. свид. СССР 451794, опубл. БИ 44 30.11.74 г.), включающий изготовление отдельных блоков из огнеупорных кирпичей, затем блоки устанавливают на слой из теплоизоляционного материала, соединяют их друг с другом пазами-замками, зазоры между кожухом и блоками заполняют засыпкой, а между блоками - твердеющими массами, например бетоном.
Недостатком данного способа изготовления футеровки магниевых электролизеров является повышенная теплопроводность электролизера, что способствует при высоких температурах образованию настылей из смеси электролита со шламом, особенно в пусковой период или во время эксплуатации при несоблюдении заданного состава электролита и температурного режима. Образование настылей приводит к некачественной выборке шлама, нарушению циркуляции электролита между электролитическим отделением и сборной ячейкой и, как следствие, к снижению технико-экономических показателей работы электролизера.
Задача данного изобретения направлена на устранение недостатков прототипа, т.е. устранение образования настылей из смеси электролита и шлама, поддержание заданного температурного режима работы электролизера за счет повышения теплоизоляции футеровки без увеличения размера по общей высоте футеровки.
Технический результат выражается в повышении срока службы электролизера.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления и монтажа футеровки подины электролизера, состоящей из теплоизоляционного и огнеупорного слоев, включающем изготовление отдельных блоков, установку их на теплоизоляционный слой, и заполнение пространства между блоками уплотняющим материалом, новым является то, что изготавливают многослойные блоки путем подготовки оболочки из высокопрочного огнеупорного материала, размещения в ней теплоизоляционного материала, сушки путем изотермической выдержки и охлаждения, теплоизоляционный слой выполнен в виде опор, между которыми размещен теплоизоляционный материал, и многослойные блоки установлены на опоры, а сверху на блоки устанавливают дополнительный слой из огнеупорного материала.
Кроме того, в качестве теплоизоляционного материала используют материал, имеющий коэффициент теплопроводности не более 0,04 Вт/мК, например фторфлогопитовое или базальтовое волокно.
Кроме того, в качестве высокопрочного огнеупорного материала использует материал с открытой пористостью не выше 16%, например фторфлогопитовое литье или высокоглиноземистый бетон.
Кроме того, изотермическую выдержку блоков осуществляют при температуре не ниже 225oС.
Кроме того, в качестве огнеупорного материала дополнительного слоя используют огнеупорный химически стойкий материал.
Кроме того, оболочку блоков изготавливают с использованием арматуры из химически стойкого материала, например нержавеющей стали или фторопласта.
Приготовленный многослойный блок позволяет значительно увеличить слой теплоизоляционного материала в подине футеровки электролизера и тем самым уменьшить образование настылей на подине, поддерживать постоянный температурный режим электролизера.
Подбор материалов для изготовления многослойной футеровки позволяет увеличить прочностные характеристики футеровки, повысить срок ее службы.
Установка блоков на опоры позволяет уменьшить деформацию футеровки и тем самым повысить срок ее службы за счет уменьшения пропитки электролитом футеровки.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня заявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения "Способ монтажа и изготовления футеровки электролизера".
Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "новизна".
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень"
Способ приготовления футеровки электролизера показан на фиг.1 - продольный разрез, вид сбоку, на фиг.2 - поперечный разрез, вид сверху. Футеровка электролизера выполнена из кожуха 1 электролизера, в нем устанавливают опоры 2, между которыми размещают теплоизоляционный материал 3, сверху устанавливают блоки 4, выполненные из оболочки 5 с размещенным в ней теплоизоляционным материалом 6, слой огнеупорного материала 7, засыпка между блоками 8.
Способ приготовления футеровки электролизера показан на фиг.1 - продольный разрез, вид сбоку, на фиг.2 - поперечный разрез, вид сверху. Футеровка электролизера выполнена из кожуха 1 электролизера, в нем устанавливают опоры 2, между которыми размещают теплоизоляционный материал 3, сверху устанавливают блоки 4, выполненные из оболочки 5 с размещенным в ней теплоизоляционным материалом 6, слой огнеупорного материала 7, засыпка между блоками 8.
Монтаж футеровки осуществляют следующим образом.
Предварительно изготавливают на отдельном участке блоки 4. Для этого готовят арматуру из химически стойкого материала, например нержавеющей стали или фторпласта, арматуру заливают прочным огнеупорным и химически стойким материалом с низкой открытой пористостью не выше 16%, например из фторфлогопитового литья или высокоглиноземистого бетона, и готовят оболочку 5. Внутри оболочки 5 помещают теплоизоляционный материал 6 с коэффициентом теплопроводности не выше 0,04 Вт/мК, например из фторфлогопитового или базальтового волокна. Приготовленные блоки подвергают изотермической выдержке при температуре не ниже 225oС в течение 72 часов. Блоки охлаждают и используют при монтаже футеровки.
Далее осуществляют монтаж футеровки электролизера. В кожухе 1 электролизера на подине устанавливают опоры 2, например столбики из огнеупорного кирпича, путем кладки, между ними укладывают слой теплоизоляционного материала 3 с коэффициентом теплопроводности не выше 0,04 Вт м град, выполненного из фторфлогопитового или базальтового волокна. На теплоизоляционный слой 3 устанавливают блоки 4 с зазором, в который укладывают уплотняющий материал 8, выполненный в виде мелкой шамотовой крошки. Сверху на блоки устанавливают новый огнеупорный слой 7, выполненный из огнеупорного химически стойкого и прочного кирпича. Приготовленную таким образом футеровку разогревают, в емкость загружают расплавленное сырье и осуществляют процесс электролиза путем подачи постоянного тока на катоды и аноды и разложения хлорида магния на магний и хлор.
Таким образом, предложенный способ монтажа и приготовления футеровки позволяет значительно снизить настыли, увеличить срок службы футеровки, без увеличения ее размеров и изменения конструктивных узлов электролизера снизить теплопроводность футеровки в целом.
Claims (6)
1. Способ изготовления и монтажа футеровки подины электролизера, состоящей из теплоизоляционного и огнеупорного слоев, включающий изготовление отдельных блоков, установку их на теплоизоляционный слой и заполнение пространства между блоками уплотняющим материалом, отличающийся тем, что изготавливают многослойные блоки путем подготовки оболочки из высокопрочного огнеупорного материала, размещения в ней теплоизоляционного материала, сушки путем изотермической выдержки и охлаждения, теплоизоляционный слой выполнен в виде опор, между которыми размещен теплоизоляционный материал, и многослойные блоки установлены на опоры, а сверху на блоки устанавливают дополнительный слой из огнеупорного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве теплоизоляционного материала используют материал, имеющий коэффициент теплопроводности не более 0,04 Вт/мК, например фторфлогопитовое или базальтовое волокно.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокопрочного огнеупорного материала используют материал с открытой пористостью не выше 16%, например фторфлогопитовое литье или высокоглиноземистый бетон.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что изотермическую выдержку блоков осуществляют при температуре не ниже 225oС.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве огнеупорного материала дополнительного слоя используют огнеупорный химически стойкий материал.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что оболочку блоков изготавливают с использованием арматуры из химически стойкого материала, например нержавеющей стали или фторопласта.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001119703A RU2202003C2 (ru) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | Способ изготовления и монтажа футеровки подины электролизера |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001119703A RU2202003C2 (ru) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | Способ изготовления и монтажа футеровки подины электролизера |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2202003C2 true RU2202003C2 (ru) | 2003-04-10 |
Family
ID=20251744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001119703A RU2202003C2 (ru) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | Способ изготовления и монтажа футеровки подины электролизера |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2202003C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2244043C1 (ru) * | 2003-10-23 | 2005-01-10 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ приготовления огнеупорных блоков для агрегатов титано-магниевого производства |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU407972A2 (ru) * | 1971-12-31 | 1973-12-10 | ||
| SU415794A1 (ru) * | 1971-07-28 | 1974-02-15 | ||
| US5429722A (en) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Indresco Inc. | Magnesium electrolysis cell, lining therefor, and method |
-
2001
- 2001-07-16 RU RU2001119703A patent/RU2202003C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU415794A1 (ru) * | 1971-07-28 | 1974-02-15 | ||
| SU407972A2 (ru) * | 1971-12-31 | 1973-12-10 | ||
| US5429722A (en) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Indresco Inc. | Magnesium electrolysis cell, lining therefor, and method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2244043C1 (ru) * | 2003-10-23 | 2005-01-10 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ приготовления огнеупорных блоков для агрегатов титано-магниевого производства |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2133302C1 (ru) | Футеровка для электролизера для производства алюминия | |
| WO2017044010A1 (ru) | Футеровка катодного устройства электролизера для производства алюминия | |
| US4160715A (en) | Electrolytic furnace lining | |
| JP3228808B2 (ja) | 電解槽のための耐火性材料、該耐火性材料の製造方法および該耐火性材料を使用した電解バット | |
| US2952605A (en) | Refractories resistant to aggressive melts and treatment for obtaining them | |
| RU2202003C2 (ru) | Способ изготовления и монтажа футеровки подины электролизера | |
| US6818106B2 (en) | Inert anode assembly | |
| CN101437982B (zh) | 用于获得铝的电解槽 | |
| US4673481A (en) | Reduction pot | |
| US5429722A (en) | Magnesium electrolysis cell, lining therefor, and method | |
| JPS5823476B2 (ja) | アルミニウム製造用電解槽にライニングを施こす方法 | |
| RU2221087C2 (ru) | Подина алюминиевого электролизера | |
| RU90074U1 (ru) | Электролизер для получения магния и хлора | |
| US8980069B2 (en) | High temperature electrolysis cell refractory system, electrolysis cells, and assembly methods | |
| SU1027288A1 (ru) | Катодное устройство алюминиевого электролизера | |
| Malakho et al. | Materials Based on Thermally Expanded Graphite in the Metallurgical Industry | |
| EP2688130B1 (en) | Inert anode assembly | |
| RU2131487C1 (ru) | Футеровка катодного кожуха алюминиевого электролизера | |
| SU872605A2 (ru) | Футеровка катодной части алюминиевого электролизера | |
| CN86100307A (zh) | 碳精块箱式烤炉的侧壁绝热件 | |
| RU2097450C1 (ru) | Футеровка катодной части алюминиевого электролизера | |
| SU1186705A1 (ru) | Анодное устройство электролизера для электролитического рафинирования алюминия | |
| KR860000043B1 (ko) | 알루미늄 제조용 전해조의 라이닝 방법 | |
| SU732409A1 (ru) | Футеровка электролизера дл получени магни | |
| JP4480203B2 (ja) | アルミニウム溶解炉の内張り構造およびその内張り施工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200717 |