Пропитка угольной футеровки

Пропитка подины расплавленными солями является серьёз­ной проблемой промышленного электролизера. Жидкий алюминий, имеющий большое поверхностное натяжение на границе с углем, не смачивает катодные блоки. В отличие от алюминия электролит, по­верхностное натяжение которого значительно меньше, хорошо сма­чивает футеровку и пропитывает её.

Находящийся на подине металл не может защищать футе­ровку от пропитки, т.к. электролит проникает под металл. Подина впитывает к концу службы электролизера до 40% от её массы. Про­питка идет избирательно: свыше 70% пропитывающего расплава состоит из NaF.

Большое влияние на скорость пропитки оказывают раство­ренные в электролите А1₂O₃ и алюминий. Этот эффект можно объяс­нить тем обстоятельством, что растворённый алюминий и его оксид снижают поверхностное натяжение на границе с углем и повышают смачивание, т.е. являются поверхностно-активными веществами. Пропитка идет по крупным порам и снижается по мере уменьшения диаметра пор. В меньшей степени проникают кислые электролиты, смачивание которыми значительно ниже.

По современным воззрениям одной из важнейших причин выхода из строя угольных подин можно считать проникновение па­рообразного натрия в кристаллическую структуру углерода. В ре­зультате проникновения натрия происходит усиленное разбухание подин, их деформация и разрушение. Проникновение натрия замед­ляется при использовании кислых электролитов.

В большей степени смачиванию солями и проникновению натрия противостоят графиты. Все это говорит о целесообразности применения катодных материалов с высоким содержанием графита.