RU2013108797A - CATHODE BLOCK FOR ALUMINUM ELECTROLYZER AND METHOD FOR ITS PRODUCTION - Google Patents

CATHODE BLOCK FOR ALUMINUM ELECTROLYZER AND METHOD FOR ITS PRODUCTION Download PDF

Info

Publication number
RU2013108797A
RU2013108797A RU2013108797/02A RU2013108797A RU2013108797A RU 2013108797 A RU2013108797 A RU 2013108797A RU 2013108797/02 A RU2013108797/02 A RU 2013108797/02A RU 2013108797 A RU2013108797 A RU 2013108797A RU 2013108797 A RU2013108797 A RU 2013108797A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode block
solid material
block according
microns
powder
Prior art date
Application number
RU2013108797/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2533066C2 (en
Inventor
Мартин КУХЕР
Януш ТОМАЛЯ
Франк Хильтманн
Original Assignee
Сгл Карбон Се
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сгл Карбон Се filed Critical Сгл Карбон Се
Publication of RU2013108797A publication Critical patent/RU2013108797A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2533066C2 publication Critical patent/RU2533066C2/en

Links

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
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

1. Катодный блок для алюминиевого электролизера, включающий в себя слой композита, графит и твердый материал, такой как, например, TiB, отличающийся тем, что твердый материал присутствует с одномодовым гранулометрическим составом, при этом dсоставляет между 10 и 20 мкм, в частности между 12 и 18 мкм, в частности между 14 и 16 мкм.2. Катодный блок по п. 1, отличающийся тем, что dтвердого материала составляет между 20 и 40 мкм, в частности между 25 и 30 мкм.3. Катодный блок по п. 1 или 2, отличающийся тем, что dтвердого материала составляет между 2 и 7 мкм, в частности между 3 и 5 мкм.4. Катодный блок по п. 3, отличающийся тем, что размах=(d-d)/dгранулометрического состава порошка твердого материала составляет между 0,65 и 3,80, в частности между 1,00 и 2,25.5. Катодный блок по п. 4, отличающийся тем, что слой композита образует весь катодный блок целиком.6. Катодный блок по п. 5, отличающийся тем, что катодный блок включает в себя по меньшей мере два слоя, при этом слой композита образует верхний слой катодного блока.7. Катодный блок по п. 6, отличающийся тем, что катодный блок включает в себя по меньшей мере один дополнительный слой, который содержит меньше порошка твердого материала, чем верхний слой, или не содержит порошка твердого материала.8. Катодный блок по п. 7, отличающийся тем, что толщина верхнего слоя составляет от 10 до 50%, в частности от 15 до 45%, от общей толщины катодного блока.9. Катодный блок по п. 8, отличающийся тем, что объемная плотность в по меньшей мере одном слое катодного блока, относящемся к углеродной фракции, составляет более 1,68 г/см.10. Катодный блок по п. 9, отличающийся тем, что объемная плотность составляет более 1,71 г/см.11. Способ получения катодног1. The cathode block for an aluminum electrolyzer, comprising a composite layer, graphite and a solid material, such as, for example, TiB, characterized in that the solid material is present with a single-mode particle size distribution, wherein d is between 10 and 20 μm, in particular between 12 and 18 μm, in particular between 14 and 16 μm. 2. The cathode block according to claim 1, characterized in that the d solid material is between 20 and 40 microns, in particular between 25 and 30 microns. The cathode block according to claim 1 or 2, characterized in that the d solid material is between 2 and 7 μm, in particular between 3 and 5 μm. The cathode block according to claim 3, characterized in that the span = (d-d) / d granulometric composition of the solid material powder is between 0.65 and 3.80, in particular between 1.00 and 2.25.5. The cathode block according to claim 4, characterized in that the composite layer forms the entire cathode block as a whole. The cathode block according to claim 5, characterized in that the cathode block includes at least two layers, wherein the composite layer forms the upper layer of the cathode block. The cathode block according to claim 6, characterized in that the cathode block includes at least one additional layer that contains less solid material powder than the top layer, or does not contain solid material powder. The cathode block according to claim 7, characterized in that the thickness of the upper layer is from 10 to 50%, in particular from 15 to 45%, of the total thickness of the cathode block. The cathode block according to claim 8, characterized in that the bulk density in at least one layer of the cathode block related to the carbon fraction is more than 1.68 g / cm. The cathode block according to claim 9, characterized in that the bulk density is more than 1.71 g / cm. The method of obtaining the cathode

Claims (16)

1. Катодный блок для алюминиевого электролизера, включающий в себя слой композита, графит и твердый материал, такой как, например, TiB2, отличающийся тем, что твердый материал присутствует с одномодовым гранулометрическим составом, при этом d50 составляет между 10 и 20 мкм, в частности между 12 и 18 мкм, в частности между 14 и 16 мкм.1. The cathode block for an aluminum electrolyzer, comprising a composite layer, graphite and a solid material, such as, for example, TiB 2 , characterized in that the solid material is present with a single-mode particle size distribution, wherein d 50 is between 10 and 20 μm, in particular between 12 and 18 microns, in particular between 14 and 16 microns. 2. Катодный блок по п. 1, отличающийся тем, что d90 твердого материала составляет между 20 и 40 мкм, в частности между 25 и 30 мкм.2. The cathode block according to claim 1, characterized in that d 90 of the solid material is between 20 and 40 microns, in particular between 25 and 30 microns. 3. Катодный блок по п. 1 или 2, отличающийся тем, что d10 твердого материала составляет между 2 и 7 мкм, в частности между 3 и 5 мкм.3. The cathode block according to claim 1 or 2, characterized in that d 10 of the solid material is between 2 and 7 μm, in particular between 3 and 5 μm. 4. Катодный блок по п. 3, отличающийся тем, что размах=(d90-d10)/d50 гранулометрического состава порошка твердого материала составляет между 0,65 и 3,80, в частности между 1,00 и 2,25.4. The cathode block according to claim 3, characterized in that the span = (d 90 -d 10 ) / d 50 particle size distribution of the solid material powder is between 0.65 and 3.80, in particular between 1.00 and 2.25 . 5. Катодный блок по п. 4, отличающийся тем, что слой композита образует весь катодный блок целиком.5. The cathode block according to claim 4, characterized in that the composite layer forms the entire cathode block. 6. Катодный блок по п. 5, отличающийся тем, что катодный блок включает в себя по меньшей мере два слоя, при этом слой композита образует верхний слой катодного блока.6. The cathode block according to claim 5, characterized in that the cathode block includes at least two layers, wherein the composite layer forms the upper layer of the cathode block. 7. Катодный блок по п. 6, отличающийся тем, что катодный блок включает в себя по меньшей мере один дополнительный слой, который содержит меньше порошка твердого материала, чем верхний слой, или не содержит порошка твердого материала.7. The cathode block according to claim 6, characterized in that the cathode block includes at least one additional layer that contains less solid material powder than the top layer or does not contain solid material powder. 8. Катодный блок по п. 7, отличающийся тем, что толщина верхнего слоя составляет от 10 до 50%, в частности от 15 до 45%, от общей толщины катодного блока.8. The cathode block according to claim 7, characterized in that the thickness of the upper layer is from 10 to 50%, in particular from 15 to 45%, of the total thickness of the cathode block. 9. Катодный блок по п. 8, отличающийся тем, что объемная плотность в по меньшей мере одном слое катодного блока, относящемся к углеродной фракции, составляет более 1,68 г/см3.9. The cathode block according to claim 8, characterized in that the bulk density in at least one layer of the cathode block related to the carbon fraction is more than 1.68 g / cm 3 . 10. Катодный блок по п. 9, отличающийся тем, что объемная плотность составляет более 1,71 г/см3.10. The cathode block according to claim 9, characterized in that the bulk density is more than 1.71 g / cm 3 . 11. Способ получения катодного блока, в частности катодного блока по одному или более из пп. 1-10, включающий в себя стадии обеспечения наличия исходных материалов, включая кокс и при необходимости дополнительный углеродосодержащий материал, и порошок твердого материала, такой как, например, порошок TiB2, смешивания исходных материалов, формования катодного блока, карбонизации и графитизации, а также охлаждения, отличающийся тем, что используют порошок твердого материала, который имеет одномодовый гранулометрический состав и d50 которого составляет между 10 и 20 мкм, в частности между 12 и 18 мкм, в частности между 14 и 16 мкм.11. A method of obtaining a cathode block, in particular a cathode block according to one or more of claims. 1-10, which includes the steps of ensuring the availability of starting materials, including coke and optionally additional carbon-containing material, and a solid material powder, such as, for example, TiB 2 powder, mixing the starting materials, forming the cathode block, carbonization and graphitization, and cooling, characterized in that a solid material powder is used which has a single-mode particle size distribution and whose d 50 is between 10 and 20 μm, in particular between 12 and 18 μm, in particular between 14 and 16 μm. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что используют порошок твердого материала, который имеет d90 между 20 и 40 мкм, в частности между 25 и 30 мкм.12. The method according to p. 11, characterized in that they use a powder of solid material, which has a d 90 between 20 and 40 microns, in particular between 25 and 30 microns. 13. Способ по п. 11 или 12, отличающийся тем, что используют порошок твердого материала, который имеет d10 между 2 и 7 мкм, в частности между 3 и 5 мкм.13. The method according to p. 11 or 12, characterized in that the use of a powder of solid material, which has a d 10 between 2 and 7 microns, in particular between 3 and 5 microns. 14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что используют порошок твердого материала, гранулометрический состав которого имеет размах=(d90-d10)/d50 между 0,65 и 3,80, в частности между 1,00 и 2,25.14. The method according to p. 13, characterized in that the use of a powder of solid material, the particle size distribution of which has a span = (d 90 -d 10 ) / d 50 between 0.65 and 3.80, in particular between 1.00 and 2 , 25. 15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что используемый кокс включает два сорта кокса, которые обладают различным поведением по изменению объема во время карбонизации, и/или графитизации, и/или охлаждения.15. The method according to p. 14, characterized in that the coke used includes two varieties of coke, which have different behavior in terms of volume changes during carbonization and / or graphitization and / or cooling. 16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что получают катодный блок с объемной плотностью углеродной фракции свыше 1,68 г/см3, в частности свыше 1,71 г/см3. 16. The method according to p. 15, characterized in that a cathode block with a bulk density of the carbon fraction of more than 1.68 g / cm 3 , in particular more than 1.71 g / cm 3 , is obtained.
RU2013108797/02A 2010-07-29 2011-07-29 Cathode pack for aluminium electrolytic cell and method of its production RU2533066C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010038669.3 2010-07-29
DE201010038669 DE102010038669A1 (en) 2010-07-29 2010-07-29 Cathode block for an aluminum electrolysis cell and a method for its production
PCT/EP2011/063082 WO2012013772A1 (en) 2010-07-29 2011-07-29 Cathode block for an aluminium electrolysis cell and a process for the production thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013108797A true RU2013108797A (en) 2014-09-10
RU2533066C2 RU2533066C2 (en) 2014-11-20

Family

ID=44630342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013108797/02A RU2533066C2 (en) 2010-07-29 2011-07-29 Cathode pack for aluminium electrolytic cell and method of its production

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP2598675B1 (en)
JP (1) JP5714108B2 (en)
CN (1) CN103038396B (en)
CA (1) CA2805866C (en)
DE (1) DE102010038669A1 (en)
RU (1) RU2533066C2 (en)
UA (1) UA109019C2 (en)
WO (1) WO2012013772A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016171580A1 (en) * 2015-04-23 2016-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Aluminum electrolyzer electrode (variants)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011004013A1 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 Sgl Carbon Se Graphitized cathode block with an abrasion resistant surface
DE102011004014A1 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 Sgl Carbon Se Cathode block with a covering layer containing hard material
DE102012201468A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-01 Sgl Carbon Se A method of making a cathode block for an aluminum electrolytic cell and a cathode block
DE102013202437A1 (en) * 2013-02-14 2014-08-14 Sgl Carbon Se Cathode block with a wettable and abrasion resistant surface

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL129768C (en) * 1965-01-06
JPS5849483B2 (en) * 1976-04-02 1983-11-04 東洋カ−ボン株式会社 Cathode carbon block manufacturing method for aluminum electrolyzer
US4308114A (en) * 1980-07-21 1981-12-29 Aluminum Company Of America Electrolytic production of aluminum using a composite cathode
US4308115A (en) * 1980-08-15 1981-12-29 Aluminum Company Of America Method of producing aluminum using graphite cathode coated with refractory hard metal
US4376029A (en) * 1980-09-11 1983-03-08 Great Lakes Carbon Corporation Titanium diboride-graphite composits
JPS59500974A (en) * 1982-06-03 1984-05-31 グレ−ト　レ−クス　カ−ボン　コ−ポレ−シヨン Cathode element of aluminum reduction electrolyzer
US4526669A (en) * 1982-06-03 1985-07-02 Great Lakes Carbon Corporation Cathodic component for aluminum reduction cell
US4582553A (en) * 1984-02-03 1986-04-15 Commonwealth Aluminum Corporation Process for manufacture of refractory hard metal containing plates for aluminum cell cathodes
JPH05263285A (en) * 1992-03-17 1993-10-12 Nippon Light Metal Co Ltd Electrode for electrolyzing aluminum
ZA939468B (en) * 1992-12-17 1994-08-10 Comalco Alu Electrolysis cell for metal production
JP3977472B2 (en) * 1997-01-23 2007-09-19 新日本テクノカーボン株式会社 Method for producing high density isotropic graphite material having low thermal expansion coefficient
DE19714433C2 (en) * 1997-04-08 2002-08-01 Celanese Ventures Gmbh Process for producing a coating with a titanium boride content of at least 80% by weight
US6649040B1 (en) * 1998-11-17 2003-11-18 Alcan International Limited Wettable and erosion/oxidation-resistant carbon-composite materials
US7462271B2 (en) * 2003-11-26 2008-12-09 Alcan International Limited Stabilizers for titanium diboride-containing cathode structures
US20050253118A1 (en) * 2004-05-17 2005-11-17 Sgl Carbon Ag Fracture resistant electrodes for a carbothermic reduction furnace
CN100491600C (en) 2006-10-18 2009-05-27 中国铝业股份有限公司 Method for preparing carbon block of cathode capable of being humidified
KR20090094098A (en) * 2006-12-22 2009-09-03 도요탄소 가부시키가이샤 Graphite material and method for manufacturing the same
CN101158048A (en) * 2007-08-03 2008-04-09 中国铝业股份有限公司 Graphitized wetable cathode carbon block for aluminium electrolysis bath and production method thereof
RU2371523C1 (en) * 2008-06-23 2009-10-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" Composite material for moistened cathode of aluminium electrolytic cell

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016171580A1 (en) * 2015-04-23 2016-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Aluminum electrolyzer electrode (variants)
RU2660448C2 (en) * 2015-04-23 2018-07-06 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Electrode of aluminum electrolytic cell (options)
US11339490B2 (en) 2015-04-23 2022-05-24 United Company RUSAL Engineering and Technology Centre LLC Aluminum electrolyzer electrode (variants)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2533066C2 (en) 2014-11-20
UA109019C2 (en) 2015-07-10
CA2805866A1 (en) 2012-02-02
EP2598675A1 (en) 2013-06-05
JP2013532773A (en) 2013-08-19
JP5714108B2 (en) 2015-05-07
CA2805866C (en) 2015-07-21
EP2598675B1 (en) 2017-03-08
CN103038396A (en) 2013-04-10
WO2012013772A1 (en) 2012-02-02
DE102010038669A1 (en) 2012-02-02
CN103038396B (en) 2016-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013108797A (en) CATHODE BLOCK FOR ALUMINUM ELECTROLYZER AND METHOD FOR ITS PRODUCTION
US10308513B2 (en) Method for producing graphite bodies
CA2570101A1 (en) Electrodes useful for molten salt electrolysis of aluminum oxide to aluminum
Chevarin et al. Substrate effect of coke particles on the structure and reactivity of coke/pitch mixtures in carbon anodes
Hussein et al. Biopitch as a binder for carbon anodes: Impact on carbon anode properties
JP2019504914A (en) New coke with additives
WO2013089886A3 (en) Titanium diboride-silicon carbide composites useful in electrolytic aluminum production cells and methods for producing the same
JP2009078967A (en) High thermal conductivity graphite material, and method for producing the same
Delport et al. Production of a self-adhering mesophase powder from anthracene oil for low pressure forming of graphite artefacts
RU2014135212A (en) METHOD FOR PRODUCING A CATHODE BLOCK FOR AN ELECTROLYTIC CELL FOR OBTAINING ALUMINUM
RU2013141553A (en) SURFACE PROFILED GRAPHITE CATHODE BLOCK WITH WEAR-RESISTANT SURFACE
RU2013108752A (en) METHOD FOR PRODUCING CATHODE BLOCK FOR ELECTROLYZER FOR PRODUCING ALUMINUM AND CATHODE BLOCK
CN109072464B (en) Method for lining the cathode of an electrolytic cell for the production of raw aluminium
RU2013108845A (en) METHOD FOR PRODUCING A CATHODE BLOCK FOR A CELL OF AN ALUMINUM ELECTROLYZER AND A CATHODE BLOCK
CA2900418C (en) Cathode block having an abrasion-resistant surface that can be wetted
RU2548875C1 (en) Cold ramming paste
Lü et al. Thermal-treated pitches as binders for TiB 2/C composite cathodes
Hyie et al. Fabrication of biomorphic silicon carbide from agriculture waste powders
Hussein Bio-pitch as a potential binder in carbon anodes for aluminum production
Jones et al. Binder for the Ideal Anode Carbon
Sommerseth et al. Electrochemical Behaviour of Carbon Anodes Produced with Different Mixing Temperatures and Baking Levels—A Laboratory Study
RU2626128C1 (en) Method for protecting carbon-graphite hearth of aluminium electrolyser
BR112017025769B1 (en) METHODS FOR LINING A SET OF CATHODES OF A REDUCTION CELL FOR PRIMARY ALUMINUM PRODUCTION (VARIANTS)
Yurkov et al. Carbon Lining Cathode Materials for the Production of Aluminum by Electrolysis. Improvement of the Properties
Zhang et al. An approach to help control air permeability of pre-baked anodes

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180511

PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20191205

PD4A Correction of name of patent owner