Proprietarii brevetului RU 2401324:
Înființarea Academiei Române de Științe Institutul de Electrochimie High Temperature, Ural Branch a Academiei Ruse de Științe (RU)
Înființarea Academiei Române de Științe Institutul de Metalurgie, Ural Branch a Academiei Ruse de Științe (RU)
Prezenta invenție se referă la metalurgia feroasă, în special pentru industria aluminiului și producerea electrolitică a aluminiului, folosind metaloceramic (cermet) a unui anod inert.
Înlocuirea anozi de carbon tradiționale, care sunt utilizate în prezent pentru producerea electrolitică a aluminiului, în inert ar rezolva întregul complex de probleme asociate cu o reducere a intensității energetice a costurilor de producție și de capital. Utilizarea anozi de stabilitate dimensională se va îmbunătăți în mod semnificativ manufacturability, cu toate acestea, unul dintre principalele avantaje ale noii tehnologii este de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră, ftorsoley și freon, care va face o diferență în acest moment pentru industria aluminiului, starea de producție murdar al mediului.
În prezent, principala problemă care împiedică comercializarea de anod inert este o rată ridicată la coroziune și materialele anodului sugerat de contaminare inacceptabil de mare a componentelor anod de aluminiu.
Ca anozi neconsumabile de diverși investigatori sunt încurajați să folosească aliaje metalice, ceramice oxidice. Compromisul care combină avantajele materialelor oxidice și a aliajelor metalice, metaloceramicele sunt. Acest material cu două faze care constă din matricea de oxid și fin dispersate, de obicei, distribuite uniform peste volumul fazei anod metalic. matrice de oxid de cermet acționează ca un cadru rigid și ligament metalic plastic atașează cermet rezistență mecanică, mărește rezistența la șocuri termice și crește semnificativ electroconductivity.
Dezavantajul acestei invenții este prezența în compoziția ceramică de oxid stanici. Tin este o impuritate nedorită din aluminiu, prin urmare, este necesar suplimentar etapa de procedeu de purificare a Sn, ceea ce complică foarte mult procesul existent.
O compoziție a electrodului de oxid metalic ( «Compoziție adecvată pentru electrod inert», brevetul US 4455211, 1983), care conține nichel și oxizi de fier, cu formula generală NiX Fe3-X O4 și faza metalică fină (în principal, din fier-nichel aliaj). Materialul a fost testat ca anod în electroliza topiturii criolit-alumină.
Un dezavantaj al invenției este o solubilitate substanțială în criolit-alumină materialul anod de topitură și rata de coroziune ridicată, care sunt principalele cauze ale contaminării componentelor anod catod din aluminiu.
Caracteristici comune ale prototipului și ale materialului conform invenției este dispersat fin fază metalică și o fază ceramică cuprinzând nichel și oxizi de fier.
Un obiectiv al invenției este acela de a îmbunătăți puritatea aluminiului produs prin electroliza unei topituri cu un anod inert.
Acest obiectiv este atins prin faptul că faza ceramică anod inert cuprinzând nichel și oxizi de fier, oxizi de crom suplimentar cuprinde și / sau de cupru într-o cantitate de la 1 la 80 gr.%. Compozițiile fazei ceramice, oferind solubilitate și rată scăzută de coroziune în k.g.r. determinată de rezultatele experimentelor.
Invenția poate fi ilustrată prin următoarele exemple.
Probele au fost preparate din ceramica de oxid de diferite compoziții care conțin oxizi de fier și nichel, cu adaos de oxizi de cupru și / sau crom într-o cantitate de 1-80% gr., Precum și formulări prototip. pulberi de oxid au fost amestecate în proporțiile dorite și supus unui tratament termic pentru sinteza în fază solidă. Apoi, pudră de compuși de oxid (sau amestecul lor cu o pulbere de metal într-o cantitate de 5-30% gr.) A fost comprimat într-o formă cilindrică probe de diametru 10 mm și 30-50 mm lungime. Materialul comprimat este uscat și apoi sinterizate la 1000-1300 ° C, Condițiile de sinterizare selectate oferă un probe ceramice dense si durabile.
In tabelul 1 sunt prezentate pentru comparație ca proprietăți ale probelor din stadiul tehnicii pe bază de oxizi de fier și nichel având cea mai mică solubilitate totală a componentelor și a unora dintre compușii propuse de noi, având o compoziție apropiată de prototipul cu adaos de oxizi de cupru și / sau crom. Datele din tabelul 1 arată că materialele ceramice care conțin oxizi de nichel, fier, cupru și / sau crom, au o solubilitate mai scăzută în topitură de criolit-alumină, decât probele prototip.
Rata de dizolvare a fost determinată de concentrația componenților din anod din electrolit de timp: pentru toate componentele vitezei de dizolvare diferite a fost scăzută și ca topitura de saturație a acestora. Viteza de dizolvare a aliajului în unități de masă din ceramică, care a trecut în electrolit, calculată pe masa totală a componentelor individuale de electrozi. Rezultatele de calcul la două concentrații ale componentelor totale anodice în topitură sunt prezentate în tabelul 1.
Testele Rezultatele electroliză arată că utilizarea anozi cu o fază ceramică cuprinzând nichel oxid de fier și, suplimentar. - cupru și / sau crom într-o cantitate de 1-80% în greutate, furnizează un aluminiu care conține cel puțin 23,9% mai puțin impurități comparativ prototipul.
In timpul electrolizei, anodice componentele inerte, dizolvate în topitură de criolit-alumină și apoi transferat în aluminiu catodic. Astfel, un electrolit în contact cu aluminiul topit, concentrația de electrolit de saturație a componentelor de oxid ale anodului nu este atins. În aceste condiții, un factor important care afectează puritatea aluminiului nu este numai o solubilitate scăzută, dar, de asemenea, viteza scăzută de dizolvare a anodului. Utilizarea materialului anodului având atât o solubilitate scăzută și o viteză de dizolvare scăzută în topitură de criolit-alumină produce aluminiu având o cantitate substanțial mai mică de impurități.
Limita inferioară a conținutului de oxid de aliere (Cr2 O3 + Cu2 O) (1% gr.) Este din cauza necesității de a crește conductivitatea electrică a ceramicii pe bază de nichel și de oxizi de fier. Limita superioară a oxidului (Cr2 O3 + Cu2 O) (80% gr.) Este limitată de necesitatea de a reduce rata de coroziune și solubilitatea materialului de oxid în k.g.r.
Limita inferioară a conținutului fazei de metal din cermet (5% gr.) Determinat de o conductivitate electrică minimă a cermet. Limita superioară a conținutului fazei de metal din cermet (30% gr.) Se datorează fazei metalice distribuite uniform în materialul cermet și stabilitatea structurală.
Stabilitatea ridicată a materialului anodului propus de noi este asociat cu solubilitate scăzută, viteza de dizolvare și viteza de coroziune a fazei ceramice într-o topitură de criolit-alumină. Astfel realizat folosind invenția rezultatul tehnic se datorează faptului că faza ceramică anodului cermet conținând oxid de nichel, fier, și care cuprinde suplimentar oxizii de cupru și / sau crom într-o cantitate de 1 ÷ 80% gr., Are o solubilitate scăzută, viteza de dizolvare și Rata de coroziune într-o topitură de criolit-alumină.
Din cele de mai sus, se observă că este atins creșterea setul de sarcini care rezultă puritatea metalului, și anume atunci când anozii folosind compozițiile propuse de obținut aluminiu conținând cel puțin 23,9% mai puțin impurități, în comparație cu stadiul tehnicii.
Invenția se referă la metalurgia feroasă, în special metodele de întreținere auto coacere anod în celule de electroliză din aluminiu cu plumb curent superior în producția de aluminiu.
Invenția se referă la producerea aluminiului prin electroliza sărurilor topite, în special producția de pastă de anod pentru formarea de celule de electroliză anod de aluminiu auto coacere și poate fi utilizată în producția de anod la cuptor pentru aceleași scopuri.
Invenția se referă la un curent de alimentare cu electrozi de autobuz pentru producerea electrolitică a aluminiului din alumină într-o baie electrolitică.
Invenția se referă la producerea aluminiului prin electroliză, și anume o metodă de protejare a carbonului și grafitului anod celule de electroliză din aluminiu.
Invenția se referă la producerea aluminiului în celulele electrolitice cu anozi de auto-coacere, și anume la un procedeu de formare a anodului secundar sub pini anod interschimb.
Invenția se referă la producerea electrolitică a aluminiului, în special, la o metodă de introducere pini pe anod electrolitic pentru producerea aluminiului cu anozi de auto coacere și cablul de curent superior.
Invenția se referă la acoperiri protectoare pentru protejarea anozi de carbon de la oxidarea cu aer de ardere-anod într-o celulă electrolitică pentru producerea aluminiului și o metodă de aplicare a acesteia.
Invenția se referă la metalurgia feroasă, în particular o metodă de formare anodice și catodice ansambluri de celule de magneziu și aluminiu electroliză.
Invenția se referă la metalurgia feroasă, în special la producerea de celule de electroliză din aluminiu cu anozi precoapte, și poate fi utilizat pentru răcirea mucurile anod.
Invenția se referă la domeniul producției de aluminiu în celulele electrolitice echipate cu conductoare de curent anod consumabil din aluminiu.
Invenția se referă la metalurgia feroasă, în special la producerea aluminiului prin electroliză în celule de electroliză cu anozi precoapte
Invenția se referă la metalurgia feroasă, în special pentru producerea electrolitică a aluminiului, și anume pentru a sigila celula
Invenția se referă la menținerea celulei electrolitice anod cu cablul de curent superior în prepararea electrolitică a aluminiului din săruri topite, în particular la o metodă pentru controlul formării unei celule electrolitice cu anod pe cablul de curent superior prin creșterea densității de curent la anod
Invenția se referă la metalurgia feroasă, în special la producerea aluminiului prin electroliză, și anume proiectarea anozi pentru producerea electrolitică a aluminiului
Invenția se referă la producerea aluminiului prin electroliza sărurilor topite, în special pentru producția de pastă de anod pentru formarea anod celule de electroliză aluminiu auto coacere, și poate fi utilizată în producția de anod la cuptor pentru același scop
Invenția se referă la producerea de anozi pentru extracția electrolitică a aluminiului în topitură de criolit-alumină
Invenția se referă la o structură a alimentatorului curent producția de aluminiu electrolitic anod
Invenția se referă la construcția dispozitivului de electroliză din aluminiu, cu o deplasare anod mecanism de anod busbar
Invenția se referă la un procedeu pentru producerea pastei de anod pentru celule de electroliză anod aluminiu autocoacere și pot fi utilizate în producția de anozi coapte
Invenția se referă la o unitate de anod de aluminiu electroliza