DE2034158A1 - Verfahren zum Schutz von Vorrichtungen zur Erzeugung von Aluminium - Google Patents
Verfahren zum Schutz von Vorrichtungen zur Erzeugung von AluminiumInfo
- Publication number
- DE2034158A1 DE2034158A1 DE19702034158 DE2034158A DE2034158A1 DE 2034158 A1 DE2034158 A1 DE 2034158A1 DE 19702034158 DE19702034158 DE 19702034158 DE 2034158 A DE2034158 A DE 2034158A DE 2034158 A1 DE2034158 A1 DE 2034158A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- aluminum
- production
- electrically conductive
- refractory material
- binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 39
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- -1 ethyl silicates Chemical class 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 2
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 2
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 2
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 229940075614 colloidal silicon dioxide Drugs 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008131 herbal destillate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229920001206 natural gum Polymers 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si].[Si] SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
DR. E. WIEGAND D1PL.-1NG. W. NIEMANN '
DR.M.KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 2034158
MDNCHEN HAMBURG
telefon= 55547« 8000 MONCHEN 15, 9 . Juli 1970
TELEGRAMMEjKARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10
W. 14 918/70 7/Loe
Foseco Trading AG
Chur, Graubünden (Schweiz)
Chur, Graubünden (Schweiz)
Verfahren zum Schutz von Vorrichtungen zur Erzeugung von Aluminium
Die Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung von Aluminium und insbesondere auf den Schutz von Vorrichtungen,
die bei einer solchen Erzeugung angewendet werden und auf Verfahren zur Vermeidung der Verunreinigung des Aluminiums,
das erzeugt wird.
Das für die Erzeugung von Aluminium verwendete Hauptverfahren
besteht darin, daß bei hoher Temperatur eine flüssige Mischung von Aluminiumoxyd (Tonerde) und Kryolith
in einer Reduktionszelle elektrolysiert wird. Geschmolzenes
Aluminium sammelt sich an dem Boden der Zelle und wird davon in regelmäßigen Zwischenräumen mittels Rohren aus
Gußeisen oder Stahl ablaufen gelassen oder üblichererweise
Über einen Syphon oder einen Heber abgezogen» Die Zellen sind im allgemeinen mit einem Unterteil, das als Kathode
wirkt, und aus einem kohlenstoffhaltigen, elektrisch leitenden Material (z.B. mit Pech gebundenem calcinierten
Anthrazit), das mit Eisen- oder Stahlleitern verstärkt ist,
109850/0933
hergestellt oder mit einem solchen Material ausgekleidet ist und einer Kohleanode ausgebildet, die in die
zu elektrolysierende geschmolzene Mischung von Aluminiumoxyd und Kryolith eintaucht.
Es werden zwei bekannte Arten von Verbrauchsanoden allgemein in der primären Aluminiumerzeugungsindustrie
angewendet, nämlich die Söderberg-Anode und die "vorgebackenen"
Anodenblöcke. Wenn die kontinuierliche Söderberg-Anode verwendet wird, wird sie durch Stahlstifte, die
entweder senkrecht oder waagrecht angeordnet sind, getragen. Diese Stifte dienen zusätzlich zu dem Tragen ■
der Anode auch zur Herstellung der elektrischen Verbindungen. Die Söderberg-Anode wird im allgemeinen von einem
Mantel oder Schutzteil umgeben, der in die Schmelze tauchen kann und sich etwas im Abstand von der Anode
selbst befindet. Der Schutzteil dient zum Einfangen von Gasen, im allgemeinen von Kohlenoxydgasen aber zuweilen
auch von Fluor, die aus der Schmelze um die Anode herum entweichen und die danach zu einer geeigneten Extraktionsanlage abgeführt werden.
Vorgebackene Anodenblöcke werden von Gußeisen- oder
Stahlstutzen oder -teilen getragen^ die wiederum mit der
Elektrizitätszufuhr verbunden sind,,
Bei der Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens können verschiedene Schwierigkeiten auftreten und
zwar insbesondere folgendes
1098S0/0S33
a) Die Metallteile, die mit der geschmolzenen Kryolith-Aluminiumdioxyd-Misohung und/oder dem geschmolzenen
Aluminium in Berührung kommen, können dadurch korrodierend angegriffen werden, was insbesondere bei dem
Schutzteil um die Söderberg-Anode, dem zum Abziehen des geschmolzenen Aluminiums verwendeten Syphonrohr und
den die vorgebackenen Anodenblöcke tragenden Eisenoder
Stahlstutzen der Fall ist· Der korrodierende Angriff kann zu Verunreinigungen, insbesondere Eisenverunreinigungen in dem geschmolzenen Aluminium führen und
außerdem werden zusätzlich Material- und Arbeitskosten,
die durch den Ersatz der korrodierten Teile entstehen, verursacht.
b) Selbst wenn besondere Sorgfalt für das Abziehen
der Eisen- oder Stahltragstifte aus der kontinuierlichen Söderberg-Elektrode angewendet wird, besteht die Gefahr
einer Eisenverunreinigung, da Schwefel (der in dem^Pech
als Verunreinigung vorhanden ist) die Neigung besitzt,.
die Stifte anzugreifen, wobei Eisensulfid gebildet wird. Wenn die Stifte herausgezogen werden, wird Eisensulfid
auf den Wänden des Lochs zurückgelassen und wenn die Elektrode bis zu diesem Punkt verbraucht oder abgenutzt
ist, wird das Eisen in dem geschmolzenen Aluminium eingeschlossen. Dies ist unerwünscht^ weil es die Höhe der
Eisenverunreinigung vergrößert und weil die Abnutzung
bei dem Anodenstift die Zeit für den-notwendigen Ersatz
verkürzt, wodurch zusätzliche Arbeits--und Materialkosten
bedingt werden. . . '
1098 50/093 3
c) Bei der Kathode besteht während des Gebrauchs der Zelle die Neigung, daß das kohlehaltige Unterteil der
Zelle eine "Verformung erfährt und zwar insbesondere
eine nach oben verlaufende Ausbuchtung in den mittleren Bereichen der Zelle. Dies ist nicht nur vom Standpunkt
der Herabsetzung der Dicke der Äluminiumschicht unmittelbar
unter der Anode unerwünscht, sondern auch deshalb weil das Unterteil dazu neigt, Risse und Spalten zu bilden,
in welche das geschmolzene Aluminium und/oder die geschmolzene Kryolith-Aluminiumdioxyd-Mischung eindringen,
wodurch eine Neigung zur Berührung der Eisen- oder Stahlleiter und -Verstärkungsstäbe entsteht und die Lebensdauer
der Zelle verkürzt wird.
d) Die Kathodenträgerstäbe aus Eisen oder Stahl können zuweilen infolge der Deformierung der Kathode
durch geschmolzenes Aluminium und/oder geschmolzene Kryolith-Aluminiumdioxyd-Mischung angegriffen werden, wodurch
eine andere Quelle für Eisenverunreinigung, insbesondere gegen Ende der Lebensdauer einer Zelle, entsteht.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Mitteln, durch welche die verschiedenen geschilderten Schwierigkeiten
auf ein Minimum herabgesetzt oder überw-unden werden können.
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Schutz eines Teils (außer der Kohleanode) einer für die Erzeugung
von Aluminium dienenden elektrolytischen Reduktionszelle gegen Oxydation, Korrosion oder Angriff durch den
Elektrolyten oder durch das gebildete Aluminium oder
109850/0933
durch Elektrodenmaterial, bei dem ein Schutzüberzug auf den betreffenden Teil aufgebracht wird, vorgesehen,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man für den Schutzüberzug eine Masse verwendet, die teilchenförmiges
feuerfestes Material und gegebenenfalls ein Bindemittel
dafür in einem flüssigen Medium umfaßt, wobei das feuerfeste Material elektrisch leitend ist, wenn der betreffende Teil aus einem solchen besteht, dessen Oberfläche
Elektrizität zu einer anderen Oberfläche leiten soll.
Insbesondere schließt die Erfindung u.a. die folgenden Varianten des vorstehend angegebenen Verfahrens
ein:
(1) ein Verfahren zum Schutz einer Metallkomponente einer elektrolytischen Reduktionszelle für die Erzeugung
von Aluminium, wobei die Metallkomponente mit einer geschmolzenen Kryolith-Aluminiumdioxyd-Mischung und/oder geschmolzenem Aluminium in Berührung kommt, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man die Metallkomponente"mit .
einer Masse überzieht, die in einem flüssigen Medium ein teilchenförmiges feuerfestes Material und ein Binde- (
mittel umfaßt;
(2) ein Verfahren zum Schutz einer Metallkomponente,
die einen elektrischen Strom in einer elektrolytischen Reduktionszelle für die Erzeugung von Aluminium führen
soll, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Komponente mit einer Masse überzieht, die in einem flüssigen Medium ein elektrisch leitendes teilchenförmiges
feuerfestes Material umfaßt, das mit Bezug auf den
10 9 8 5 0/0933
— ο —
korrodierenden Angriff von Pech und/oder geschmolzenem
Aluminium und/oder geschmolzener Kryolith-Alumininradioxyd-Mischung
chemisch beständig ist;
3) ein Verfahren zum Schutz einer Kohlekomponente der Kathode einer elektrolytischen Reduktionszelle für
die Erzeugung von Aluminium, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Komponente mit einer Masse überzieht,
die in einem flüssigen Medium teilchenförmiges elektrisch leitendes feuerfestes Material und ein Bindemittel umfaßt,
wobei die Masse mit Bezug auf geschmolzene AIuminiumdioxyd-Kryolith-Mischung
und geschmolzenes Aluminium chemisch inert ist.
Die für (1) geeigneten feuerfesten Materialien können aus solchen kohlenstoffhaltiger Art, wie z.B.' Graphit
oder Koks bestehen. Gegebenenfalls können solche Materialien, wie blaues Titanoxyd (blue titania) Anwendung
finden, falls es keinen Nachteil darstellt, wenn das
von der Zelle erzeugte Aluminium einen.geringen Anteil
an damit legiertem Titan enthält. Gegebenenfalls oder zusätzlich können Materialien, wie Siliciumcarbid,
Zirkonsilicat, Zirkonoxyd,Chromit, Magnesit und Aluminiumsilicate angewendet werden. Es können auch
Mischungen von zwei oder mehreren feuerfesten Materialien benutzt werden.
Geeignete elektrisch leitende teilchenförmige feuerfeste Materialien für die Verfahren (2) und (3)
umfassen Graphit, Koks, Aluminiummetallpulver, Siliciumcarbid und Silicium. Es können auch solche Materialien,
109850/0933
wie blaues Titanoxyd und Titanborid angewendet werden, falls es keinen Nachteil darstellt, wenn das von der
Zelle erzeugte Aluminium einen geringen Anteil an damit legiertem Titan enthält. ■
Das Bindemittel kann, falls es angewendet wird, aus solchen Materialien ausgewählt werden, die gewöhnlich
für die Zwecke der Bindung von teilchenförmigen Materialien benutzt werden. Beispiele hierfür sind? Tone,
Stärken, Dextrine und natürliche oder synthetische '
Harze. Es ist jedoch im allgemeinen erwünscht, Bindemittel
zu verwenden, die bei hohen Temperaturen wirksam sind,
z.B. Alkalisilicate, Äthylsilicat, kolloidale Oxydhydrosole, wie kolloidales Siliciümdioxyd sol und Aluminium oder andere
Metallphosphate. Mischungen von zwei oder mehreren Bindemitteln können ebenfalls Anwendung finden.
Der Anteil an Bindemittel, falls dieses verwendet wird, hängt von der Art des Bindemittels ab. Wenn es
sich selbst in einem wäßrigen Medium befindet, wie dies bei Siliciumdioxydsol oder Natriumsilicatlösung der Fall
ist, können ein so hoher Gewichtsanteil wie 50 % des i
Gesamtgewichts eines solchen Bindemittels und des feuerfesten Materials zur Anwendung gelangen und das vorhandene
Wasser kann das ganze oder einen Teil des flüssigen
Mediums liefern. In anderen Fällen,wenn das Bindemittel nicht selbst zu Wasser oder anderem flüssigen Medium
beiträgt, wird im allgemeinen ein geringerer Gewichtsanteil angewendet. Aber in diesen Fällen ist es notwendig,
einen flüssigen Träger in der Masse, wie z.B. Wasser oder Isopropylalkohol, einzuschließen.
109850/0933
Im folgenden werden die Arten von Bindemitteln und Ihre Anwendung näher veranschaulicht.
Bereich von An- Zugesetzte flüs-Bindemittel teilen (% an Ge- sige Träger (%
samtmasse) an Gesamtmasse)
Siliciumsili-
Si02:Na20-Ver-
hältnis von O - 50 % " O - 80 %
1,6 : 3.,3
Peststoffgehalt 25 bis #
Peststoffgehalt 25 bis #
Siliciumdioxydsol
(Feststoffgehalt 0 - 50 % 0 - 80 %
20 bis 60 %)
Harz
(natürlich oder 0 - 15 % 20 - 80 %
synthetisch)
Natürliche Gummis 0 - 15 % 20 - 80 %
Wie ausgeführt, ist ein Bindemittel nicht absolut notwendig und kann: z.B. fortgelassen werden, wenn der
^ zu überziehende Teil ein solcher ist, der fest in seiner
Lage und keiner Reibung im Gebrauch unterworfen ist. Die Massen werden.in einer Überzugsdicke aufgebracht, die
zur Lieferung der gewünschten Schutzhöhe geeignet ist und im allgemeinen bedeutet dies eine Dicke, die nicht
größer als 3 mm ist.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung:
109850/09 3 3
Es wurde ein Überzug mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
45 Gew.-% calciniertes Aluminiumsilicat
30 Gew.-% kolloidales Siliciumdioxydsol
(SiO2-Gehalt 30 Gew.~%)
25 Gew.-% Wasser ·
Der Überzug wurde dann auf das Rohr aufgebracht, das zur Abführung von geschmolzenem Aluminium aus einer
elektrolytischen Zelle mittels Hebelwirkung verwendet wurde. Es wurden während des Gebrauchs· des Rohres weitere Schichten der gleichen Überzugsmasse periodisch
aufgebracht. Es wurde gefunden, daß im Vergleich mit Rohren, auf denen kein Überzug benutzt wurde, die Lebensdauer des Heberohrs merklich erhöht war.
Es wurde ein Überzug mit der folgenden Zusammensetzung
hergestellti *
50 Gew.-% Graphit
30 Gew.-% Natriumsilicatlösung (SiO9 : Na9O
3,3:1 Feststoffgehalt = 38 Gew7-%)
. 20 Gew.-$ Wasser '
Die vorgenannte Masse wurde als Überzug für die Stahlstutzen oder -teile benutzt, welche die vorgebackenen
Anodenblöcke in einer elektrolytischen Zelle
109850/0933
für die Erzeugung von Aluminium tragen. Jedesmal wenn
die Stutzen zum Tragen einer neuen vorgebackenen Elektrode benutzt werden sollten, wurden sie einer Sandstrahlbehandlung
unterworfen und wieder überzogen. Die Anwendung des Überzugsgab eine merkliche Erhöhung der
Gebrauchslebensdauer gegenüber nicht überzogenen Stutzen oder Halteteilen.
' ■ ■-■■■
Es wurde eine Überzugsmasse der folgenden Zusammensetzung
hergestellt:
25 Gew.-% Graphit
8 Gew.-% Aluminiumpulver
8 Gew.-% Kolophoniumharz 59 Gew.-?6 Isopropanol
Der Überzug wurde auf die Stifte der Söderberg-Anode
in einer elektrolytischen Zelle für die Erzeugung von Aluminium aufgebracht. Die Zelle.wurde dann wieder
zusammengesetzt und während einer Zeitdauer von 3 Wochen
W betätigt, wonach die Stifte entfernt, betrachtet und mit
der oben genannten Masse wieder überzogen wurden,, Dieses Verfahren wurde während der ganzen Lebensdauer der Stifte wiederholt. Es wurde gefunden, daß die Gebrauchslebensdauer der Stifte merklich im Vergleich mit der
Lebensdauer von nicht überzogenen Stiften erhöht wurde.
Während des Verlaufs des Versuchs wurde eine ausgesprochene Tendenz zu einem herabgesetzten Eisengehalt
in dem erzeugten Aluminium festgestellt.
1098 50/093 3
Eine ähnliche Prüfung, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, wurde unter Verwendung eines Überzugs
mit der folgenden Zusammensetzung ausgeführt:
30 Gew.-% Graphit
1 Gew.-% Dextrin
2 Gew.-% Stärke
67 Gew.-% Wasser ' ... "
Die Gebrauchslebensdauer der Anodenstifte wurde wieder beträchtlich verlängert und es wurde die Tendenz zu
einem niedrigen Eisengehalt in dem Aluminium beobachtet.
109850/0933
Claims (5)
1) Verfahren zum Schutz eines Teils (außer der Kohleanode)
einer für die Erzeugung von Aluminium dienenden elektrolytischen Reduktionszelle gegen Oxydation, Korrosion oder Angriff durch den Elektrolyten oder durch das
gebildete Aluminium oder durch Elektrodenmaterial, bei dem ein Schutzüberzug auf den betreffenden Teil aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man für den
Schutzüberzug eine Masse verwendet, die teilchenförmiges feuerfestes Material und gegebenenfalls ein Bindemittel
dafür in einem flüssigen Medium umfaßt, wobei das feuerfeste Material elektrisch leitend ist, wenn der betreffende
Teil aus einem solchen besteht, dessen Oberfläche Elektrizität zu einer anderen Oberfläche leiten
soll.
Z) Verfahren nach Anspruch 1 zum Schutz eines Metallteils,- das einen elektrischen Strom in einer elektroly—
tischen Reduktionszelle für die Erzeugung von Aluminium
tragen soll, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Überzugsmasse verwendet, die in einem flüssigen Medium ein
t elektrisch leitendes teilchenförmiges feuerfestes Material umfaßt und mit Bezug auf den korrodierenden Angriff von
Pech und/oder geschmolzener Kryolith-Aluminiumdioxyd-Mischung chemisch beständig ist.
3) Verfahren nach Anspruch 1 zum Schutz einer Metallkomponente
der Kathode einer elektrolytischen Reduktionszelle für die Erzeugung von Aluminium, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Überzugsmasse verwendet, die in einem flüssigen Medium teilchenförmiges elektrisch lei-
109850/0933
tendes feuerfestes Material und ein Bindemittel umfaßt und mit Bezug auf geschmolzene Kryolith-Aluminiumdioxyd-Mischung
und geschmolzenes Aluminium chemisch inert ist.
4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das teirchenförmige feuerfeste
Material elektrisch leitend ist und aus Graphit, Koks, Aluminiummetallpulver, Siliciumcarbid, Silicium, blauem
Titanoxyd oder Titanborid ausgewählt ist.
5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Masse ein Bindemittel enthält, das aus Alkalisilicaten, Äthylsilicaten, kolloidalen
Oxydhydrosolen und Metallphosphaten ausgewählt ist.
109850/0933
ORIGINAL INSPECTED
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB3479269 | 1969-07-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2034158A1 true DE2034158A1 (de) | 1971-12-09 |
Family
ID=10370003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19702034158 Pending DE2034158A1 (de) | 1969-07-10 | 1970-07-09 | Verfahren zum Schutz von Vorrichtungen zur Erzeugung von Aluminium |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2034158A1 (de) |
| FR (1) | FR2051670B1 (de) |
| GB (1) | GB1317437A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5534130A (en) * | 1994-06-07 | 1996-07-09 | Moltech Invent S.A. | Application of phosphates of aluminum to carbonaceous components of aluminum production cells |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5364513A (en) * | 1992-06-12 | 1994-11-15 | Moltech Invent S.A. | Electrochemical cell component or other material having oxidation preventive coating |
| CN104120454B (zh) * | 2014-07-01 | 2016-08-17 | 湖南创元铝业有限公司 | 预焙阳极抗氧化性陶瓷基涂层及其涂覆方法 |
| CN110964352B (zh) * | 2019-12-18 | 2021-03-16 | 中南大学 | 一种电解铝预焙阳极防氧化绝缘涂料及其制备方法 |
| CN114134539B (zh) * | 2021-11-05 | 2024-09-27 | 新疆农六师碳素有限公司 | 一种铝用碳素生产线用特种涂布材料及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1174241A (fr) * | 1956-04-19 | 1959-03-09 | Electro Chimie Soc D | Procédé de protection de la surface d'un corps ferreux contre l'aluminium liquide |
| FR1275210A (fr) * | 1959-12-07 | 1961-11-03 | Norton Co | Pièce solide munie d'un revêtement et procédé pour son obtention |
| GB1068801A (en) * | 1964-04-09 | 1967-05-17 | Reynolds Metals Co | Alumina reduction cell |
-
1969
- 1969-07-10 GB GB1317437D patent/GB1317437A/en not_active Expired
-
1970
- 1970-07-09 DE DE19702034158 patent/DE2034158A1/de active Pending
- 1970-07-10 FR FR7025744A patent/FR2051670B1/fr not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5534130A (en) * | 1994-06-07 | 1996-07-09 | Moltech Invent S.A. | Application of phosphates of aluminum to carbonaceous components of aluminum production cells |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2051670B1 (de) | 1973-08-10 |
| FR2051670A1 (de) | 1971-04-09 |
| GB1317437A (en) | 1973-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69532052T2 (de) | Mit versenkten Nuten drainierte horizontale Kathodenoberfläche für die Aluminium Elektrogewinnung | |
| DE69325815T2 (de) | Aufbringen von feuerfesten boriden zum schutz von kohlenstoffhaltigen komponenten für aluminiumherstellungszellen | |
| EP0091914B1 (de) | Kathode für eine schmelzflusselektrolysezelle zur herstellung von aluminium | |
| EP0517100B1 (de) | Elektrolysezelle zur Aluminiumgewinnung | |
| DE2446668C3 (de) | Verfahren zur Schtnelzflußelektrolyse, insbesondere von Aluminiumoxid, und Anode zur Ausführung des Verfahrens | |
| DE1130607B (de) | Verfahren und Zelle zur elektrolytischen Herstellung von Aluminium | |
| DE1673336A1 (de) | Gefaess fuer schmelzfluessiges Metall | |
| CH643885A5 (de) | Elektrodenanordnung einer schmelzflusselektrolysezelle zur herstellung von aluminium. | |
| DE3780004T2 (de) | Schutzbeschichtung fuer zapfen und herausragende teile von vorgebrannten anoden. | |
| DE60002364T2 (de) | Aluminium-benetzbare schutzschicht für kohlenstoffbauteile angewendet in metallurgischen verfahren | |
| DE2034158A1 (de) | Verfahren zum Schutz von Vorrichtungen zur Erzeugung von Aluminium | |
| DE60035074T2 (de) | Feuerfestes Material für Hochtemperatur-Anwendungen | |
| DE60205619T2 (de) | An hydrophobe substrate gebundene hydrophile schutzschichten für hochtemperaturanwendungen | |
| DE102011004013A1 (de) | Graphitierter Kathodenblock mit einer abrasionsbeständigen Oberfläche | |
| DE60003683T2 (de) | Aluminium-elektrogewinnungszelle mit v-förmigem kathodenboden | |
| DE60202205T2 (de) | Kohlenstoffkacheln mit feuerfester beschichtung für hochtemperaturanwendungen | |
| DE69905913T2 (de) | Bipolare zelle mit kohlenstoff-kathoden zur herstellung von aluminium | |
| DE60202265T2 (de) | Aluminiumbenetzbares poröses keramisches material | |
| DE102016210693A1 (de) | Kathodenblock aufweisend eine neuartige Nut-Geometrie | |
| DE1174516B (de) | Ofen und Verfahren zur Herstellung von Aluminium durch Schmelzflusselektrolyse | |
| DE69735585T2 (de) | Start-up von elektrozellen zur gewinnung von aluminium | |
| DE1093998B (de) | Elektrolytische Zelle zur Herstellung von Titan | |
| DE60200885T2 (de) | Zelle zur elektrogewinnung von aluminium operierend mit auf metall basierenden anoden | |
| US20010046605A1 (en) | Refractory coating for components of an aluminium electrolysis cell | |
| EP3350358B1 (de) | Kathodenboden zur herstellung von aluminium |