Предшественник покрытия и способ нанесения на подложку огнеупорного слоя - RU2004114883A

Реферат

1. Способ покрытия определенной поверхности элемента электролизера для получения алюминия из солевого расплава по меньшей мере одним кремнийсодержащим огнеупорным слоем, согласно которому получают предшественник покрытия, содержащий силиконовую смолу, минеральный наполнитель и органический растворитель, способный растворять указанную смолу и образовывать суспензию с минеральным наполнителем, причем силиконовая смола и минеральный наполнитель способны химически реагировать с образованием твердого слоя на подложке после испарения органического растворителя и когезионного огнеупорного слоя после операции обжига, при этом указанная смола представляет собой полиметилсилоксан или полиметилсилсесквиоксан или их смесь и содержит долю групп ОН, замещающих метильные группы; наносят полученный таким образом предшественник покрытия на указанную поверхность, формируя сырой слой; осуществляют термическую обработку, обеспечивающую удаление летучих веществ, обжиг указанного сырого слоя и образование когезионного огнеупорного слоя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что силоксановые звенья силиконовой смолы содержат трех или четырех функциональные звенья.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что доля групп ОН составляет от около 0,5% до около 2%.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный органический растворитель является аполярным.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что аполярный органический растворитель представляет собой ксилол или толуол.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание растворителя в предшественнике составляет от 20 до 60 мас.%.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание минерального наполнителя в предшественнике составляет от 30 до 55 мас.%.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что минеральный наполнитель выбирают из оксидов металлов, карбидов металлов и неметаллов, боридов металлов и неметаллов и нитридов металлов и неметаллов или их комбинации или смеси.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что минеральный наполнитель содержит прокаленный альфа-оксид алюминия.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что минеральный наполнитель выбирают из группы, состоящей из ZrO₂, ZrB₂, TiB₂, TiO₂, нитрида бора, карбида бора и их смеси или комбинации.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что минеральный наполнитель используют в виде мелкодисперсного порошка, размер частиц которого составляет от 0,05 мкм до 5 мкм.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание силиконовой смолы в предшественнике составляет от 5 до 30 мас.%, а предпочтительно - от 7,5 до 20 мас.%.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный предшественник покрытия дополнительно содержит смачивающий агент, способствующий образованию тонкого слоя.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что указанный смачивающий агент представляет собой простой силановый полиэфир.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что содержание смачивающего агента в предшественнике составляет от около 0,5 до около 5 мас.%, а предпочтительно - от 1 до 3 мас.%.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют суспензию или шликер.

17. Способ по п.1, в котором дополнительно осуществляют подготовку поверхности подложки перед нанесением, такую как очистка и/или обезжиривание.

18. Способ по п.1, в котором нанесение осуществляют промазыванием, пропитыванием, напылением или набрызгиванием.

19. Способ по п.1, в котором перед нанесением указанную подложку нагревают до температуры выше комнатной.

20. Способ по п.1, в котором перед обработкой обжигом высушивают указанный сырой слой.

21. Способ по п.1, в котором обработка обжигом содержит по меньшей мере одну стадию при температуре от 800 до 1300°С, при которой сырой слой преобразуется в огнеупорный керамический слой.

22. Способ по п.1, в котором указанную обработку обжигом осуществляют в неокисляющей атмосфере.

23. Способ по п.1, в котором указанный огнеупорный слой образован из нескольких последовательных слоев.

24. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная подложка выполнена из металла, огнеупорного материала или углеродистого материала, или их смеси или комбинации.

25. Способ по п.1, в котором указанный элемент представляет собой анод из углеродистого материала, элемент держателя анода, элемент или часть электролизной ванны, элемент футеровки электролизной ванны и/или катодный блок из углеродистого материала.

26. Элемент электролизера для получения алюминия из солевого расплава, отличающийся тем, что по меньшей мере часть его поверхности имеет по меньшей мере один огнеупорный слой, полученный способом по любому из пп.1-24.

27. Элемент по п.26, отличающийся тем, что он выполнен из металла, огнеупорного материала или углеродистого материала, или их смеси или комбинации.

28. Элемент по п.26, отличающийся тем, что он выбран из группы, в которую входят аноды из углеродистого материала, элементы держателя анода, элементы или части электролизной ванны, элементы футеровки электролизной ванны и катодные блоки из углеродистого материала или из смеси углеродистых материалов.

29. Элемент по п.28, отличающийся тем, что указанные элементы держателя анода выбраны из группы, состоящей из анодных штырей и анодных штанг.

30. Элемент по п.28, отличающийся тем, что указанные элементы или части электролизной ванны выбраны из группы, состоящей из кожуха и бортовых листов кожуха.

31. Элемент по п.28, отличающийся тем, что указанные элементы футеровки выбраны из группы, состоящей из огнеупорных кирпичей и элементов огнеупорной засыпки.

32. Элемент по п.28, отличающийся тем, что указанные катодные блоки содержат графит.

33. Электролизер для получения алюминия из солевого расплава, содержащий по меньшей мере один элемент по п.26.