Разработка и освоение технологии производства перспективных типов подовых блоков для алюминиевых электролизеров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.07, кандидат технических наук Очков, Владимир Валерианович

• Очков, Владимир Валерианович
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Очков, Владимир Валерианович

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 физико-механических 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.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и освоение технологии производства перспективных типов подовых блоков для алюминиевых электролизеров»

Новые тенденции в технологии производства алюминия, характеризующиеся интенсификацией технологических параметров как для существующих и модернизируемых, так и для вновь проектируемых алюминиевых электролизеров, ведут к соответствующему повышению требований к эксплуатационным характеристикам подовых блоков.

Разработка и освоение производства перспективных марок подовых блоков, способных выдерживать повышенные токовые нагрузки при их эксплуатации в агрессивных средах алюминиевых электролизеров, является актуальной проблемой современного электродного производства.

Основным направлением повышения качества угольной продукции как в отечественной, так и зарубежной практике, является повышение содержания в их рецептуре доли материалов с высокотемпературной обработкой - электрокальцинированного антрацита и искусственного графита.

На отечественных электродных заводах в качестве наполнителей используются высококачественные фюзинитовые антрациты Горловского бассейна с различной степенью высокотемпературной обработки в сочетании с искусственным графитом.

Разработка технологии и оптимизация технологических параметров производства и потребления блоков с повышенным содержанием графита продолжает оставаться объектом активных исследований производителей и потребителей как ближнего, так и дальнего зарубежья.

Эти же проблемы находят свое решение и на отечественных электродных заводах. Отечественные производители подовых блоков решают задачу повышения конкурентоспособности российских катодных блоков с учетом современных тенденций развития процесса электролиза на алюминиевых заводах, осваивая производство перспективных типов блоков с соответствующим решением технических и технологических проблем.

Вместе с тем и отечественные, и зарубежные исследователи отмечают, что при использовании материалов высокотемпературной обработки возникают производственные проблемы, связанные с получением бездефектной макро- и микроструктуры блоков.

Целью работы является научное обоснование, разработка и освоение технологии промышленного производства перспективных типов подовых блоков для алюминиевых электролизеров новых поколений.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1.Комплексное исследование основных закономерностей формирования физико-механических свойств материала подовых блоков при использовании термоантрацитов с различной степенью высокотемпературной обработки в смеси с искусственным графитом.

2.Разработка методики выполнения измерений микропрочности сырьевых углеродных материалов (зерновых фракций термоантрацита и графита) посредством их динамического разрушения.

3. Исследование микропрочности зерновых фракций термоантрацита с различной степенью высокотемпературной обработки и искусственного графита. Выявление взаимосвязи их микропрочности с физико-механическими свойствами материала подовых блоков.

4.Исследование особенностей свойств искусственных графитов на основе углеродных материалов различной природы.

5.Исследование вязкопластических свойств и спекаемости пекоуглеродных композиций на основе термоантрацитов с различной степенью их высокотемпературной обработки в смеси с искусственным графитом.

6.Исследование зависимости физико-механических свойств подовых блоков от содержания в их рецептуре углеродных материалов с высокой температурой обработки.

7.Исследование зависимости термостойкости подовых блоков от содержания в рецептуре материалов высокотемпературной обработки.

8.Исследования возможности вовлечения в производство углеграфитовых блоков для алюминиевых электролизеров возвратов материалов, образующихся при изготовлении графитированных электродов.

9.Выпуск опытных партий перспективных типов подовых блоков на основе антрацитов с различной степенью высокотемпературной обработки в смеси с искусственным графитом. Сравнительный анализ регламентируемых физико-механических свойств и термостойкости опытных партий перспективных типов подовых блоков с зарубежными аналогами.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом по новой технике ЗАО «Новосибирский электродный завод» и в рамках научно-исследовательской работы ««Исследование физико-химических свойств антрацитов с использованием новых методов исследований», номер государственной регистрации 0120.05033155.

Научная новизна.

Установлены закономерности формирования структуры и свойств углеграфитовых подовых блоков различных типов, предназначенных для эксплуатации в алюминиевых электролизерах с высокой токовой нагрузкой и изготовленных с применением фюзинитовых антрацитов различной степени термообработки.

Разработана методика измерений микропрочности частиц наполнителей, применяемых для производства крупнозернистых углеродных материалов, в том числе и подовых блоков. Методика включена в отраслевую систему обеспечения единства измерений путем разработки, утверждения и регистрации в ТК 109 «Электродная продукция» технических условий ТУ 1909-109-078-2005 «Материалы углеродные. Метод определения микропрочности».

Исследования микропрочности наполнителей, термообработанных в различных промышленных агрегатах, показали, что при динамическом разрушении зерен исследованных углеродных материалов величины микропрочности для них различны. Наименьшую прочность имеют зерна электрокальцинированного термоантрацита, наибольшую - зерна искусственного графита и антрацита из печей графитации.

Показано, что целесообразно определять прочность углеродных материалов в зерновых фракциях на первой и второй стадиях разрушения, в целях оценки прочности зерен с нереализованной трещиноватостью и прочности межпоровых стенок.

Установлено, что микропрочность, определенная при динамических нагрузках, не имеет ярко выраженных связей со свойствами, определенными при статическом нагружении образцов, что позволяет сделать вывод о наличии иных закономерностей разрушения при динамических нагрузках, в том числе и при термическом ударе.

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 2004г. - 1 квартал 2005г. отгружено около 6000 тонн указанных подовых блоков.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на 2-ой международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология», МГУ, Москва, 2003г.; научно-техническом совете ОАО «Углеродпром», Москва, 2003г.; научно-техническом совете ЗАО «Новосибирский электродный завод», Г.Новосибирск, 2005г.; на международной конференции огнеупорщиков и металлургов, Москва, 2004 г. и г. Братск, 2004 г.; отраслевых научно-практических конференциях в г. Челябинске, 2002 г. и г. Новочеркасске, 2004г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 статей, 3 тезисов докладов, получено 2 патента Российской Федерации.

Объем работы.

Диссертация изложена на 122 страницах, содержит 8 таблиц, 23 рисунка, библиографический список из 112 наименований и 4 приложения.

Заключение диссертации по теме «Химия и технология топлив и специальных продуктов», Очков, Владимир Валерианович

Выводы

1.Ha основании выполненных исследований и промышленных экспериментов разработана и освоена технология промышленного производства перспективных типов подовых блоков для алюминиевых электролизеров новых поколений.

Физико-механические характеристики перспективных типов подовых блоков соответствуют лучшим зарубежным аналогам.

2.Проведены исследования термостойкости перспективных типов подовых блоков с использованием физического моделирования эктремальных ситуаций. Показано, что показатель термостойкости для исследованных композиционных углеродных материалов в условиях радиального градиента температуры, обеспечиваемого путем локального нагрева образца пропусканием электрического тока, для отечественной марки подовых блоков Н-3 не уступает зарубежному аналогу.

3.Установлено наличие зависимости показателя термостойкости электропроводных композиционных материалов с удельным электрическим сопротивлением во взаимосвязи с пределом прочности на разрыв.

4.При разработке новых композиционных углеграфитовых токопрово-дящих элементов для электролизеров новых поколений, необходим комплексных подход к определению оценки свойств блоков предусматривающий сочетание математических расчетов с физическим экспериментом, моделирующим экстремальные ситуации. б.Образцы перспективных типов подовых блоков Н-1, Н-2 и Н-3 прошли аттестацию в независимой сертификационной лаборатории «R&D Carbon Ltd» (Швейцария). Результаты аттестации подтвердили положительные итоги данной работы и технические возможности производства на ЗАО «НовЭЗ» подовых блоков с широким диапазоном свойств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана методика измерений микропрочности частиц наполнителей крупнозернистых углеродных материалов, в том числе и подовых блоков. Методика включена в отраслевую систему обеспечения единства измерений путем разработки, утверждения и регистрации в ТК 109 «Электродная продукция» технических условия ТУ 1909-109-078-2005 «Материалы углеродные. Метод определения микропрочности».

2. Выполнены исследования микропрочности зерновых фракций антрацитов, термообработанных в различных промышленных агрегатах, и искусственного графита. Показано, что показатель прочности для исследованных фракций углеродных материалов при динамическом разрушении значительно различается.

Показано, что целесообразно определять прочность зерновых фракций углеродных материалов после первой и второй стадий их разрушения.

3. Выполнены исследования по изучению особенностей свойств искусственных графитов с различной природой наполнителей и углеграфитовых материалов на их основе.

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. Отмечено, что различия обусловлены их разной адсорбционной способностью, характеризующей способность поверхности наполнителя удерживать прослойку каменноугольного пека силами адсорбционного взаимодействия.

Рекомендовано внести соответствующие коррективы в технологический процесс производства перспективных типов подовых блоков.

4. Проведены исследования вязкопластических свойств масс на основе зерновых фракций термоантрацитов, полученных в различных промышленных агрегатах, и искусственного графита. Показано, что массы на основе графита требуют повышенного содержания каменноугольного пека.

Показано, что увеличение энергии смешивания и повышенная адсорбционная способность графита способствуют повышению прочности спекания его с пеком и повышает предел прочности на разрыв обожженных материалов.

5. Выполнены исследования зависимости физико-механических свойств подовых блоков от содержания в рецептуре материалов с высокотемпературной обработкой. Показано, что уровень всех физико-механических свойств подовых блоков определяется соотношением компонентов «термоантрацит - графит» в их рецептуре и подчиняется правилу аддитивности, при прочих равных условиях их получения.

6. Проведены исследования термостойкости перспективных марок подовых блоков с использованием физического моделирования экстремальных нагрузок. Подтверждено наличие зависимости показателя термостойкости электропроводных углеродных композиционных материалов подовых блоков от их удельного электрического сопротивления.

7. Установлены закономерности формирования структуры и свойств материала подовых блоков, предназначенных для алюминиевых электролизеров с повышенной плотностью тока и изготовленных с применением фю-зинитовых антрацитов различной степени термообработки.

8. На основании выполненных исследований и промышленных экспериментов разработана и освоена технология промышленного производства перспективных типов подовых блоков для мощных алюминиевых электролизеров новых поколений.

Образцы перспективных марок подовых блоков Н-1, Н-2 и Н-3 прошли аттестацию в независимой сертификационной лаборатории «R&Carbon Ltd» (Швейцария). Результаты аттестации подтвердили высокий уровень эксплуатационных характеристик полученных блоков и правильность вы бранных технических и технологических решений при организации произ водства на ЗАО «НовЭЗ» подовых блоков с широким диапазоном свойств.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Очков, Владимир Валерианович, 2005 год

1. Прокопов И.В. Российская алюминиевая промышленность и некоторые современные тенденции развития мирового рынка алюминия // Алюминий Сибири-2004 г.: Сб. докладов X междунар.конф./ Красноярск, 2004.

2. Прошкин А.В., Пингин В.В., Симаков Д.А. Анализ футеровки электролизера РА-300 // Алюминий Сибири-2004 г.: Сб. докладов X междунар.конф./ Красноярск, 2004.

3. Пингин В.В., Платонов В.В., Завадяк А.В., Осетковский В.Л. Опыт эксплуатации электролизера РА-300 // Алюминий Сибири-2004 г.: Сб. докладов X междунар.конф./ Красноярск, 2004.

4. Тихомиров В.Н., Крылов Л.В., Солдатов А.А., Буркацкий О.В. Пути увеличения производительности электролизеров с обожженными анодами большой мощности // Алюминий Сибири-2003 г.: Сб. докладов IX междунар.конф./ Красноярск, «Бона компани», 2003.

5. Веселков В.В., Наринский В.И., Ткаченко Д.В., Аюшин Б.И., Шемет Ю.В., Ефремов Б.С. Разработка электролизера собожженными анодами на силу тока 300 кАЗОО // Алюминий Сибири-2003 г.: Сб. докладов IX междунар.конф./ Красноярск, «Бона компани», 2003.

6. Свердлин В.А., Верховский В.И„ Янко Э.А. Требования к качеству углеродной продукции для алюминиевой промышленности // Вопросы технического прогресса в электродной промышленности: Сб. научн.тр. / ОАО «Уральский электродный институт», Челябинск, 1999.

7. Селезнев А.Н., Апалькова Г.Д., Просвирина И.И., Полякова И.М. Совершенствование межгосударственных нормативных документов на электродную продукцию как один из эффективных путей управления ее качеством /

8. Алюминий Сибири 99 : Сб. науч. статей / Краснояр. гос. ун-т.; Красноярск, 1999. С. 52-55.

9. Apalkova G., Selesnev A., Scherruble V.G., Petrov B.F., Kokhanovski S.A.Design, development and production of cathode blocks for new generation of high power electrolyzers / 1-st World Conference on Carbon «Eurocarbon 2000» 9-13 juiy 2000, Berlin.

10. Ведерников Г.Ф., Юрков A.JT., Крылов JI.B. Испытания и освоение новых материалов футеровки в конструкции мощных электролизеров с обожженными анодами/ Алюминий Сибири 2002: Сб. докладов VIII между-нар.конф./ Красноярск, «Бона компани», 2002.

11. Нечаев Г.П., Лукин Н.А., Калужский Н.А., Дмитриев А.А., Зазулин А.И. Испытания подовых блоков с увеличенным содержанием графита на алюминиевых электролизерах/ Цветные металлы, № 8, 2004.

12. Нечипоренко Ю.Л., Олейник О.А. Опыт работы ОАО «Украинский графит» по повышению качества подовых блоков для на алюминиевых электролизеров / Алюминий Сибири 99 : Сб. науч. статей / Краснояр. гос. ун-т.; Красноярск, 1999.

13. Qi Zhong-hui, Liu Hong-bo, Xiang Zuo-Liang. Исследование графитового катодного материала для алюминиевого электролизера //Tansu jishu=Carbon Techn. 2003, № 4, С. 15-19.

14. Li F., Wang J., Wang N. Причины растрескивания зеленых углеродистых блоков для электролизеров и практические меры по предотвращению появления трещин //Tansu jishu=Carbon Techn. 2003, № 1.

15. Esser К. Совершенствование технологии в электролитическом производстве алюминия. Nachhaltige ProzeBoptimierung in der Aluminiumelektrolyse //Erzmetall. 2003. 56, № 6-7, C.323-326.

16. Pawlek R.P. Новое в технологии электролиза алюминия. Technologischer Fortschritt in der Aluminiumelektrolyse // Erzmetall. 2003. 56, № 8, c. 484-492,11 ил. Нем.

17. Hitmann F., Daimer J., Hohl В., Novak R., Tomala J/ Улучшение качества катода за счет использования интенсивного гомогенизатора при приготовлении зеленой смеси // Light Metals, 2004.

18. Wilkening S., Reny P. Определение скорости эрозии графитовых катодов // Light Metals, 2004.

19. Уразлина О.Ю. Новый подход к качеству продукции // Цветные металлы, №9, 1998.

20. Коротя А.С., Деркач В.В., Олейник О.А. Перспективы повышения качества подовых блоков производства ОАО «Украинский графит» // Цветные металлы, №9, 1998.

21. Новиков А.А. Повышение конкурентоспособности российских катодных блоков при современных тенденциях развития процесса электролиза на алюминиевых заводах // Алюминий Сибири-2004 г.: Сб. докладов X между-нар.конф./ Красноярск, 2004.

22. Harald А.Оуе. Carbon Cathode Materials: Approval and Quality Control Procedures/ February, 1995. pp.14-21

23. Безруков A.H., Горбанева JI.B., Зеленкин В.Г., Апалькова Г.Д., Кузнецов JI.H. Подовые блоки для квазимонолитных подин / Разработка и освоение новых видов углеродной продукции М., 1987. (Сб.науч.тр. / НИИГра-фит,ГосНИИЭП)

24. Жуков В.В. Котова JT.C., Романова А.И. Тенденции и развитие технологии изготовления катодных блоков на Новосибирском электродном заводе / Алюминий Сибири 99 : Сб. науч. статей / Краснояр. гос. ун-т.; Красноярск, 1999. С. 75-76.

25. Кузнецов JT.H., Безруков А.Н., Половой Б.В., Апалькова Г.Д., Горбанева Л.В., Коченда Л.В., Аминов В.А., Атманский А.И. Шихта для изготовления футеровочных блоков // А.с. 1478595. 1989

26. Селезнев А.Н., Безруков А.Н., Слободчиков В.А., Котова Л.С., Жуков В.В., Апалькова Г.Д., Нонишнева Н.П. и др. Углеграфитовые подовые блоки для новых поколений мощных электролизеров: разработка, создание и освоение // Цветные металлы. 2000. № 4.

27. Пирогов В.И., Селезнев А.Н. Получение углеродного материала высокотемпературной обработки в печах графитации Новосибирского электродного завода // Цветные металлы. 2004. № 10. С.52-54

28. Пирогов В.И., Селезнев А.Н. Использование термоантрацита марки АПГ при производстве углеродной продукции на Новосибирском электродном заводе // Цветная металлургия. 2004. №10. С. 39-42

29. Чалых Е.Ф. Технология и оборудование электродных и электроугольных предприятий Металлургия, М., 1972.

30. Сорлье М., Ойя Х.А. Катоды в алюминиевом электролизере /Пер. с англ. Полякова П.В. Красноярск: Изд. Краснояр. гос. ун-т. Красноярск, 1997. С. 460.

31. Селезнев А.Н. Углеродистое сырье для электродной промышленности. -М.: Профиздат, 2000.

32. Осташевская Н.С. Антрациты Горловского бассейна Западной Сибири -сырье для производства электродов. Новосибирск: Наука, 1978.

33. Пирогов В.И. Разработка технологии получения термоантрацита в печах графитации: Дис. канд.техн.наук / НииГрафит., М.-.2004.

34. ГОСТ 15490-70. Угли бурые, каменные, антрацит и термоантрацит. Методы определения механической прочности (дробимости). М., Изд-во стандартов, 1970.

35. ГОСТ 9521-74. Угли каменные. Метод определения коксуемости. М., Изд-во стандартов, 1974.

36. Сухоруков В.И. Научные основы совершенствования техники и технологии производства кокса. Екатеринбург, 1999.

37. Сысков К.И. Теоретические основы оценки и улучшения качества доменного кокса. М., Металлургия, 1984.

38. Сысков К.И. Методика определения прочности кусковых материалов // Заводская лаборатория, т. ХШ, 1947.

39. Сысков К.И., Тимофеева И.М., Царев В.Я. Определение прочности материалов в малых навесках//Заводская лаборатория, т. XXX, 1964.

40. ОСТ 48-301-86. Углеродные материалы. Термины и определения. Группа И00.МЦМСССР.ГР 8345854. 1987.

41. Островский B.C., Бейлина Н.Ю., Липкина Н.В., Синельников Л.З. Пековый кокс как наполнитель конструкционных графитов // Химия твердого топлива, № 1, 1995.

42. Островский B.C., Рощина А.А., Синельников Л.З. Прочностные характеристики коксов- наполнителей углеродных материалов // Химия твердого топлива, № 2, 1981.

43. Ощепкова Н.В., Зеленина В.В. Разработка и применение методов световой микроскопии для исследования углеграфитовых материалов // Методы исследования и свойства углеграфитовых материалов Сб.науч.тр. ГосНИИЭП, Вып. 2, Челябинск, 1969.

44. Красюков А.Ф. Нефтяной кокс Химия, М., 1966

45. Вергильев Ю.С., Аверина М.В., Макарченко В.Г., Калягина И.П. Исследование свойств углеродных материалов с игольчатым коксом-наполнителем // Химия твердого топлива, № 3,1978.

46. Рапопорт М.Б. Углеграфитовые межслойные соединения и их значение в металлургии алюминия.- Металлургия легких цветных металлов: М., ЦНИИЭИцветмет, 1967.

47. Соседов В.П., Чалых Е.В. Графитация углеродистых материалов. М., Металлургия, 1987.

48. Иванова Т.С., Сергеева Л.В., Давыдович Б.И., Сергеев Г.И. Об использовании графитированных возвратов в производстве электродного графита // Науч. тр. / НИИграфит, ГосНИИЭП, 1988: Совершенствование технологии электродного производства. С. 123-130.

49. Привалов В.Е., Степаненко М.А. Каменноугольный пек. Получение, применение, переработка. М.: Металлургия, 1981.-208 с.

50. Сидоров О.Ф. Проблемы сертификации качества электродного пека // Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология: Материалы 2-ой международной конференции, Москва, 2003.

51. Красникова О.В., Андрейков Е.И. Термоокисление смесей каменноугольного и пиролизного пеков // Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология: Материалы третьей международной конференции, Москва, 2004.

52. Бейлина Н.Ю. Структурные преобразования пеков при взаимодействии с углеродными наполнителями //Автореф. дис. д-ра техн.наук/ НииГрафит., М., 2000.

53. Балыкин В.П. Физико-химическое состояние системы наполнитель-связуюшее и его роль при формировании пекоуглеродных композиций // Автореф. дис.д-ратехн.наук/ ВУХИН, Екатеринбург, 1993.

54. Степаненко М.А., Привалов В.Е. Методы получения каменноугольного пека и совершенствования его качества как связующего и пропиточного материала: Обзор // Кокс и химия. 1983.

55. Глущенко И.М., Цвениашвили В.Ж., Ольферт А.Н., Долгих О.Ф. Мезо-фазные превращения при коксовании углей и углеродистых веществ // Химия твердого топлива, 1988. № 5.- С. 108-115.

56. Вергазова Г.Д. Структурно-механическая прочность пеков // Химия и технология топлив и масел. 1982. - № 9. - С. 29-31.

57. Мочалов В.В. Теоретические основы и технология производства новых углеродосодержащих материалов на основе каменноуголь ных пеков и высококипящих фракций каменноугольной смолы: Дис. . д-ра техн.наук / УХИН, Харьков, 1984

58. Шипков Н.Н., Островский B.C., Лапина Н.А. Каменноугольные пеки в производстве искусственных графитов // Химия твердого топлива. № 6, 1985.

59. Чалых Е.Ф., Русиновская Н.Н. Композиционное связующее на основе каменноугольного пека // Цветные металлы, № 6. 1983.

60. Бабенко Э.М. Новые виды связующих материалов и технология их применения в электродном производстве. Дис. д-ра техн. наук. Харьков: УХИН, 1988.

61. Kubica К., Topolincka Т. Improved the method of coal binders and impregnates evaluation . / 1-st World Conference on Carbon «Eurocarbon 2000» 9-13 juiy 2000, Berlin.

62. Lust K., Kehr D. Optimization of the mixing process in carbon production by the use of an integrated process control system / 1-st World Conference on Carbon «Eurocarbon 2000» 9-13 juiy 2000, Berlin.

63. Krzton A., Machnikowski J., Weber J. V. Chemical structure of coal tar pitches and their thermal behavior / 1-st World Conference on Carbon «Eurocarbon 2000» 9-13 juiy 2000, Berlin.

64. Kaloc V., Rostal D., Dvorak P. Characterisation of substances insolublt in quinoline/ 1-st World Conference on Carbon «Eurocarbon 2000» 9-13 juiy 2000, Berlin.

65. Butuzova L.F., Krzton A.F., Turchanina J.N., Isajeva L.N., Saranchik V. I. Intensification of synthesis reactions during carbonisation / 1-st World Conference on Carbon «Eurocarbon 2000» 9-13 juiy 2000, Berlin.

66. Yudate K, Nagasawa K, Kamashita M. Relationships between Mesophase in Binder Pitch and Properties of Carbon Anode for Aluminium Refinery //International Conference on Carbon, Bordeaux France, 2-6 July 1984.- P. 450451.

67. Hays D., Patrick J.W., Walker A. SEM Study of Binder Coke in Electrode Carbon // Fuel. 1983. - Vol.62.- P. 946-952.

68. Слепова B.M., Бабенко Э.М., Давидович Г.А. Об использовании в каче-^ стве связующего пека с повышенным содержанием нерастворимых в хинолине веществ // Цветные металлы. № 5, 1983.

69. Бабенко Э.М., Ильина М.Н., Плевин Г.В. Исследование пиролизных пе-ков как связующих и пропитывающих материалов для производства графитированных электродов//Химия твердого топлива. .№4. 1981.

70. Федотов М.В., Касперский В.Г. Некоторые аспекты производства графита на основе нефтяных связующих // Цветные металлы. № 3. 1983.

71. Филимонов В.А., Авраменко П.Я., Ваганова О.П. Обоснование грансо-става полизернистого наполнителя в технологии углеродных материалов // Химия твердого топлива . № 3. 1984.

72. Будзинский А.С., Авраменко П.Я., Филимонов В.А. Метод определения оптимального содержания связующего в коксопековых композициях // Цветные металлы. № 7. 1984.

73. Смирнов Б.Н., Варлаков В.П., Фиалков А.С. Морфология граничных слоев связующего в графитированных высоконаполненных сажепековых композициях // Коллоидный журнал. 1985. - Т. 47. - Вып. 1. - С. 204.

74. Лысова Г.А., Слепова В.М., Мочалов В.В. Влияние сырьевых материалов на качество графита // Формирование свойств электродного графита: Сб.науч.тр./«НИИГрафит», ГосНИИЭП-М., 1991

75. Устинов Ю.В. Проявление закономерностей при прессовании углеродных заготовок с прямым истечением // Формирование свойств электродного графита: Сб.науч.тр./«НИИГрафит», ГосНИИЭП М., 1991.

76. Шулепов С.В. Физика углеродных материалов. Челябинск: Металлургия, 1990.

77. Янко Э.А. Аноды алюминиевых электролизеров Мм Издательский дом «Руды и металлы», 2001.

78. Вяткин С.Е., Деев А.Н., Нагорный В.Г., Островский B.C., Сигарев A.M., Соккер Г.А. Ядерный графит. Атомиздат, 1967.

79. Виргильев Ю.С., Деев А.Н., Козлов Н.И., Шурупов Ю.К. В кн.: Конструкционные материалы на основе графита. М., Металлургия, 1970,5.

80. Aeschbach P., Friedli Н., Etzel К. Energy savings through improved cathode construction // Light Metals. 1984. pp. 475-482.

81. Прохоров И.Ю. Термостойкость оксидных керамических материалов -Огнеупоры и техническая керамика, 2002 г., № 5. С. 37-47.

82. Коломейцев В.В., Суворов С.А., Коломейцева Е.Ф., Коломейцева О.В.

83. Термостойкость высокотемпературных материалов. Новые огнеупоры, 2004 г., № 8. С. 38-48.

84. Архипов Г.В., Баранцев А.Г., Пингин В.В. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния катодных устройств алюминиевых электролизеров // Сборник докладов V Международной конференции, Алюминий Сибири 99. Красноярск 2000.

85. Архипов Г.В., Пингин В.В., Третьяков Я.А. Температурные поля, напряженно- деформированное состояние и целостность подины катодных устройств с разными кожухами // Сборник докладов VII Международной конференции, Алюминий Сибири 2001. Красноярск 2001.

86. Архипов Г.В., Кужель B.C., Соколов А.Е., Бурцев А.Г. Математическое моделирование тепловых полей и напряженно-деформированного состояния анода // Сборник докладов VI Международной конференции, 5-7 сентября 2000 г. Алюминий Сибири 2000. Красноярск 2001.

87. Bates С., Stewart P.A., Wieserman L.F. Защита от термоудара для электролизных ванн. Thermal shock protection for electrolysis cells: Патент 6447667 США, МПК7 С 25, С 3/08. Патент № 09/765185; Заявл. 18.01.2001; Опубл. 10.09.2002; НПК 205/384.

88. Щербинин С.А., Архипов Г.В. Перспективы создания и применения математических моделей для прогнозирования алюминиевых электролизеров -Технико- экономический вестник «Русского Алюминия», № 2, 2003.

89. Бабкин М.Ю. Исследование формирования термопрочностных свойств катодных блоков и их взаимосвязь с параметрами ультразвукового контроля: Дис. канд. техн.наук / ВУХИН, Екатеринбург, 2000.

90. Апалькова Г.Д. К вопросу о термической стойкости углеграфитовых подовых блоков и подовых масс // Алюминий Урала-2003: Тезисы докладов VLLI научно- практической конференции, БАЗ, Филиал ОАО «СУАЛ», г.Краснотурьинск, 2003.

91. Свиридов А.А., Ружевская Л.Н., Подкопаев С.А., Рыбянец И.В. Некоторые особенности технологии производства термически стойких углеграфитовых материалов // Алюминий Сибири-2003: Сборник научных статей, Красноярск 2003.

92. Li F., Wang J., Wang N. Причины растрескивания блоков зеленых углеродистых блоков для электролизеров и практические меры по предотвращению появления трещин //Tansu jishu=Carbon Techn. 2003, № 1.

93. Kingery W.D. Factors affecting of thermal stress resistance ceramic materials American Ceramic Soc. V. 38, № 1, 1955.

94. Щелгаев B.H., Берикетов A.C., Атова P.A. Влияние дефектности молекулярной структуры на термостойкость полиперфтор-оксаалкилентриазинов -Пластические массы, № 10, 2002 г.

95. Шеррюбле В.Г., Селезнев А.Н., Апалькова Г.Д. Вязкопластические свойства масс на основе пеков с различной температурой размягчения // Химия твердого топлива, № 5. 2003

96. Апалькова Г.Д. К вопросу о закономерностях формирования прочности углеродных материалов// Алюминий Сибири-2004 г.: Сб. докладов X между-нар.конф./ Красноярск, 2004. С.56-58.

97. Безруков А. Н., Слободчиков В. А., Кузин Б. М., Очков В. В. Керновая пересыпка для печей графитации электродов // Патент РФ 2061303, 1996

98. Перевезенцев В.П., Очков В.В. Способ пакетировки керна печей графитации // Патент РФ 2059591, 1996.

99. Рыбянец И.В., Ружевская JI.H., Нонишнева Н.П., Подкопаев С.А. Результаты разработки технологии подовых блоков с низким модулем упругости. Новые огнеупоры, 2004 г., 11. С. 16-17.

100. Калядов Е.В., Апалькова Г.Д., Глушков Н.В. Разрушение материала угольных электродов в условиях теплового удара // Разработка и освоение новых видов углеродной продукции: Сб.науч.трудов М.: НИИГрафит, Гос-НИИЭП. 1987. С. 75-82.

101. Калядов Е.В., Апалькова Г.Д., Глушков Н.В., Варыпаев Э.С., Кондра-шенкова Н.Ф. Способ определения термостойкости тугоплавких материалов. Авт. свид. 1188582. Заявл. 08.04.83; Опубл. 30.10.85. Бюл.40. HnKGOl N3/60.

102. Кирносов В.И. Измерение механических характеристик материалов. -М.: Изд-во стандартов. 1976., 240 с.

103. EIRICH. Processing technology for the preparation of carbon bodies, Germany, 2000. (Рекламный проспект)

104. Филимонов B.A., Авраменко П.Я., Плаксина А.К., Дмитриева Г.В., Апалькова Г.Д. Исследование реологических характеристик коксо-пековых композиций Цветные металлы, 1982, № 7., С.62-66.

105. Евсеева Н.В.,. Мельникова Н.С, Санников А.К., Негуторов Н.В., Иванова Т.Н. Способ определения допустимого тока для графитированных электродов. Авт.свид. 1341563. Заявл. 01.11.85; Опубл. 30.09.87. Бюл. № 36. МКИ COI № 27/04.

106. Калядов Е.В. Разработка технологии крупногабаритных угольных электродов для производства кремния: Дис. канд. техн.наук / МХТИ, М., 1988.

107. Изучить возможность создания технологии получения угольных элекутродов 1205 мм, допускающих работу на плотности тока 8,5 А/см : Отчет о НИР / ГосНИИЭП; Руководитель Е.В.Калядов. 12-85П-63; № ГР 01850025694; Инв. № 02870066331. - Челябинск, 1987.

108. НОВОСИБИРСКИЙ ЭЛЕКТРОДНЫЙ ЗАВОД

109. Закрытое акционерное общество (ЗАО «НовЭЗ»)1.O 9001 . ■гШиЫШ |1. АКТ e>s~. ^UtfpTjfo /1. О внедрении

110. Основание: справка по количеству отгрузки подовых блоков перспективного качества Составлен комиссией в составе:

111. Председатель комиссии: и.о. заместителя главного инженера по производству А.А.Спекторук1. Члены комиссии:

112. И.о. начальника производственного отдела Бурзак Л.Ю. И.о. начальника ЦППЭП Безрук Ю.В. Начальник ЦОГЭП Пфафенрот И.В. Начальник ЦМОЭП Блык И.А. Начальник ОТК Грицко В.Э.

113. В период 2004-2005 годов на Новосибирском электродном заводе внедрена технология производства перспективных марок подовых блоков для алюминиевых электролизеров.

114. С июня 2004 года производится выпуск перспективных подовых блоков марок Н-2, Н-3 в соответствии с технологическим регламентом выпуска подовых блоков для AJIKOA марок Н-2, Н-3.

115. Качественные характеристики перспективных подовых блоков:

116. Марка беж., МПа Дк, г/см1 Ди, г/см1 Е, ГПа на блоках, п, А, % УЭС, мкОм*м, на блоках, AL, •/. X Вт/м*К TKJIP, lO-'l/K

117. Методы контроля ГОСТ 23775 ТУ 1913109-0212003 ГОСТ 22892 п. 4 ТУ 1913109-0212003 ТУ 19131090212003 ГОСТ 22692 DIN 51911 ТУ 1913109-0212003 ТУ 1913109-0212003 ТУ 1913109-0212003

118. Требования к марке II-1 не менее 34 не менее 1,55 не менее 1,89 не более 12 не более 19,5 не более 3.5 не более 35 не более 0.7 не менее 9 не более 3.5

119. Фактические значения 37.747,8 1,561.58 1.911,92 5.2-10.5 17.718,5 1,92,1 24-35 0,4-0,5 9-10 3,2-3,3

120. Требования к марке Н-2 не менее 32 не менее 1,57 не менее 1,95 не более 10 не более 19 не более 2.0 не более 30 не более 0,5 • не менее 12 не более 3.3

121. Фактические значения 32,343,5 1.571,58 1,951,99 4,3-9,0 19- го,6 1.82.1 25-30 0,3 12 3,3

122. Требования к марке Н-3 не менее 21 не менее 1,58 не менее 2,02 не более 8 не более 22 не более 1,3 не более 22 не более 0,3 не менее 20 не более 3.3

123. Фактические значения 34-41 1,601,62 2,052,08 3,5-6.2 21-22 0.4 18-22 0,2-0.3 22 3,3-3,6

124. Из приведенных данных следует, что перспективные марки подовых блоков соответствуют требованиям потребителей.

125. Замечаний к качеству перспективных марок подовых блоков за период их эксплуатации не имеется.1. Комиссией сделаны выводы:

126. Внедрена технология производства перспективных марок подовых блоков для алюминиевых электролизеров.

127. Качественные характеристики перспективных марок подовые блоки соответствуют требованиям потребителей.

128. Замечаний к качеству перспективных марок подовых блоков за период их эксплуатации не имеется.

129. Председатель: Члены комиссии:

130. A.А.Спекторук Л.Ю.Бурзак Ю.В. Безрук И.В.Пфафенрот И.А.Блык1. B.Э.Грицко1. СПРАВКА№ 1по количеству отгрузки потребителям перспективных марок подовых блоков за 2004 год и 1 квартал 2005 года

131. Отгрузка потребителям подовых блоков всего -19 730 тонн, в том числе:- за 2004 год 17 021 тонн;- за 1 квартал 2005 года 2 709 тонн.

132. Отгрузка потребителям перспективных марок подовых блоков всего 5 981 тонн, в том числе:- за 2004 год 4 890 тонн;- за 1 квартал 2005 года -1 091 тонн.

133. Экономический эффект от производства перспективных марок подовых блоков за 2004 год и 1 квартал 2005 года1. Исходная информация:

134. Отгрузка потребителям перспективных марок подовых блоков, всего 5 981 тонн.

135. Цена реализации перспективных марок подовых блоков на 2 118 руб./тонну выше цены реализации подовых блоков по действующей технологии.1. Расчет:

136. Экономический эффект от производства перспективных марок подовых блоков составил -12 668 тыс. руб. (2118 руб. * 5981 руб.).

137. Заместитель генерального д* директор по экономике и фи1. А.А. Гузова1. ОАО «СУАЛ» филиал «ИркАЗ»1. АКТоб эксплуатационной стойкости подовых блоков типа Н-2 на основе электрокальцинированного антрацита на ОАО «СУАЛ» филиал «ИркАЗ»

138. В периоде 1.02.2004 года по 1.05.2005 года на ОАО «СУАЛ» филиал «ИркАЗ» на электролизеры типа С8Б, С8БМ, С2 установлены подовые блоки типа Н-2 производства 3 АО «Новосибирский электродный завод».

139. Подовые блоки типа Н-2 соответствуют предъявляемым требованиям ОАО «СУАЛ» филиал «ИркАЗ» к качеству подовых блоков.

140. Качественные характеристики подовых блоков типа Н-2 производства ЗАО «Новосибирский электродный завод»:п/п Показатель качества Единицы измерения Требуемые значения показателей качества Фактические средние значения показателей качества

141. Удельное электросопротивление мкОм.м не более 40 не более 40

142. Относительное удлинение % не более 0,6 0^7

143. Предел прочности на сжатие МПа 30-45 37,5

144. Предел прочности на изгиб, // оси прессования МПа не менее 10 10,19

145. Объёмная плотность r/CMJ не менее 1,54 1,58

146. Действительная плотность r/CMJ не менее 1,85 1,94

147. Пористость % не более 20 19,0

148. Модуль упругости ГПа не более 13 11,26и

149. Теплопроводность Вт/м.К не менее 10 12,09

150. Температурный коэффициент линейного расширения 10*f С не более 3,5 3,24

151. Зольность % не более 3,0 1,76

152. Время прохождения УЗК мс 260-320 260-320

153. Параметр неоднородности % не более 10 6,85

154. Серьезных замечаний к качеству и эксплуатационным характеристикам подовых блоков типа Н-2,. производства ЗАО «Новосибирский электродный завод», на ОАО «СУАЛ» филиал «ИркАЗ» нет.

155. Досрочных отключений электролизеров в капитальный ремонт, укомплектованных подовыми блоками типа Н-2 производства ЗАО «Новосибирский электродный завод», за период с 1.02.2004 по 1.05. 2005года не было.

156. Директор по производству и техническому обеспечению21. А.А.Ефимовt