Разработка и освоение технологии производства перспективных типов подовых блоков для алюминиевых электролизеров

• Автор: Очков, Владимир Валерианович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Современное состояние и тенденции развития производства подовых блоков для алюминиевых электролизеров

1.2. Сырьевые материалы в производстве подовых блоков

1.2.1. Антрацит.

1.2.2. Искусственный графит.

1.2.3. Каменноугольный пек

1.3. Технология производства подовых блоков.

1.4. Свойства подовых блоков и их влияние на эксплуатационную стойкость

1.5. Постановка задачи работы.

1.6. Объекты и методы исследований
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МИКРОПРОЧНОСТИ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Теоретические основы экспериментального исследования микропрочности углеродных материалов
2.2. Разработка методики выполнения измерений микропрочности углеродных материалов
2.3. Проведение экспериментальных исследований микропрочности материалов высокотемпературной
обработки при производстве подовых блоков.
Выводы
3. РАЗРАБОТКА КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА
перспективных типов подовых блоков для
АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ
3.1. Исследование углеграфитовых материалов на основе графитов различной природы
3.2. Исследование вязкопластических свойств пекоуглеродных композиций и их спекаемости при использовании фюзинитовых антрацитов Горловского бассейна с различной степенью их высокотемпературной обработки и искусственного графита
3.3. Исследование зависимости физикомеханических свойств подовых блоков от содержания в рецептуре материалов высокотемпературной обработки.
3.4. Исследования возможности вовлечения в производство углеграфитовых блоков для алюминиевых электролизеров возвратов производства
графитированных электродов
Выводы
4. РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТИПОВ ПОДОВЫХ БЛОКОВ ДЛЯ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Впервые показано, что материал на основе графитированного антрацита не равнозначен материалу с использованием искусственного графита на основе коксов по показателям предела прочности на разрыв и термостойкости. Установлено, что эти различия обусловлены разной способностью удерживать прослойку каменноугольного пека силами адсорбционного взаимодействия. Практическая значимость. На основании выполненных исследований и промышленных экспериментов разработана и освоена технология промышленного производства перспективных типов подовых блоков для эксплуатируемых модернизируемых и вновь создаваемых алюминиевых электролизеров. Промышленные образцы перспективных марок подовых блоков Н-1, Н-2 и Н-3 прошли аттестацию в независимой сертификационной лаборатории «R&D Carbon Ltd» (Швейцария). Результаты аттестации подтвердили возможность применения новых типов подовых блоков для указанных конструкций электролизеров, исходя из уровня свойств блоков и мирового опыта их применения. Начаты серийные поставки разработанных типов подовых блоков на отечественные и зарубежные алюминиевые заводы. За период г. Апробация работы. МГУ, Москва, г. ОАО «Углсродпром», Москва, г. ЗАО «Новосибирский электродный завод», Г. Новосибирск, г. Москва, г. Братск, г. Челябинске, г. Новочеркасске, г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 статей, 3 тезисов докладов, получено 2 патента Российской Федерации. Объем работы. Диссертация изложена на 2 страницах, содержит 8 таблиц, рисунка, библиографический список из 2 наименований и 4 приложения. Подовые блоки относятся к основным видам электродной продукции и используются для футеровки токопроводящей подины алюминиевых электролизеров. Перспективы развития техники и технологии производства подовых блоков, объемы и темпы роста их производства определяются перспективами развития потребляющей отрасли - алюминиевой промышленности. Спрос на подовые блоки определяется масштабами производства алюминия и сроком службы алюминиевых электролизеров, значительная роль в котором отводится углеродным футеровочным материалам в целом, и подовым блокам в частности. Электрометаллургия алюминия традиционно занимает ведущее место в экономике России. В условиях перехода России на рыночные методы хозяйствования алюминиевые компании смогли успешно воспользоваться преимуществами разгосударствления экономики, сохранив квалифицированные кадры, рабочие места, а также позитивные традиции доперестроечного периода, что позволило превзойти основные показатели производства, достигнутые в лучшие годы плановой экономики. Как производство алюминия, так и его потребление имеют положительную динамику. Среднегодовой прирост производства за - гг. На протяжении последних лет (с по г. Успешные алюминиевые компании адаптируют свои структуры к новым условиям рынка, совершенствуют управление и производство, выстраивают оптимальные стратегии. Алюминиевый бизнес динамично развивается, есть все основания предрекать ему хорошее будущее, как конструкционному материалу, радикально и благоприятно изменяющему условия жизнеобеспечения человека, способствующему решению таких мировых проблем как энерго- и продуктосбережение и экологическая безопасность [1]. Динамичное развитие электрометаллургии алюминия обеспечивает соответствующий спрос на углеродные футеровочные материалы и, соответственно, на подовые блоки. Срок службы • алюминиевых электролизеров, их техникоэкономические и экологические показатели в значительной степени определяются конструкцией и свойствами футеровочных материалов катодного устройства [2]. В настоящее время в алюминиевой промышленности проводится целенаправленная работа по повышению силы тока серий электролизеров, что позволяет получить больше металла с каждого электролизера за счет интенсификации процесса и повышения выхода по току. Алюминиевая промышленность осваивает электролизеры нового поколения на силу тока 0 кА с технико-экономическими и экологическими показателями на уровне лучших зарубежных аналогов (АР и НАЬ0). Сообщается о разработке проектов электролизеров на силу тока 0 и 0 кА [3-5]. В отечественной алюминиевой промышленности первые попытки создания электролизеров на силу тока 0 кА в - г.