Введение
Глава 1 Особенности и характеристики футеровочных материалов подины в алюминиевых электролизерах 9
1.1 Подовые блоки и их свойства 10
1.2 Подовая набивная масса и ее свойства 20
1.3 Строение углеграфитовых материалов 24
1.4 Слоистые соединения графита с щелочными металлами 27
1.5 Разрушение подины вследствие внедрения натрия 32
1.6 Механизм внедрения натрия 34
1.7 Способы защиты углеграфитовой подовой футеровки от внедрения натрия 38
1.8 Применение лития в электролизе алюминия 46
Выводы к главе 1 50
Глава 2 Методы исследования 53
2.1 Образцы катодных материалов. Свойства и их характеристики 53
2.2 Методика эксперимента по синтезу модифицированной структуры углеграфитовых материалов литиевыми добавками 54
2.3 Применение модифицирующей добавки в углеграфитовые материалы 55
2.4 Моделирование процесса электролиза расплавленных солей лития 57
2.5 Моделирование процесса электролиза криолит-глиноземного расплава 58
2.6 Анализ углеграфитового материала на содержание натрия 61
2.7 Определение глубины внедрения натрия в поверхность углеграфитового образца катодного блока 61
2.8 Методика определения удельного электрического сопротивления обожженных образцов холодно-набивной подовой массы 62
2.9 Рентгенофазовый анализ 63
2.10 Оптическая микроскопия 63
2.11 Сканирующая электронная микроскопия 63
2.12 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия 64
Глава 3 Особенности применения модифицированных литием углеграфитовых подовых катодных блоков в алюминиевом электролизере 65
3.1 Влияние литиевых добавок в электролитическом производстве алюминия 65
3.2 Изучение механизма интеркаляции лития в поверхностных слоях углеграфитовых подовых блоков при обработке их парами лития 77
3.3 Исследование стойкости углеграфитовых подовых блоков к пропитке натрием 80
3.4 Изучение механизма внедрения натрия в модифицированные литием поверхностные слои углеграфитовых катодных подовых блоков 89
3.5 Разработанные технические решения по способу защиты поверхности подины катода 92
Выводы к главе 3 97
Глава 4 Применение подовых масс, модифицированных литиевыми добавками, для повышения стойкости межблочных и периферийных швов углеграфитовой подины алюминиевого электролизера 100
4.1 Исследование стойкости холодно-набивных подовых масс к пропитке натрием 101
4.2 Исследование электрической проводимости холодно-набивных подовых масс при использовании добавок лития 111
4.3 Разработанные технические решения по способу защиты подины путем применения модифицирующих добавок на основе лития 115
4.4 Технико-экономическое обоснование эффективности внедрения инновационных решений диссертационной работы 121
Выводы к главе 4 129
Заключение 132
Список сокращений и условных обозначений 134
Список литературы 135
