[發明專利]一種高硅鑄鐵電極板及其制備方法

有效

• 申請號: 200710061835.8
• 申請日: 2007-04-25
• 公開（公告）號: CN101122029A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 毛雙亮;趙愛民;王貴清;王秀生;張杰;趙建偉;李具倉
• 申請（專利權）人: 太原鋼鐵（集團）有限公司
• 主分類號: C23F13/16
• 分類號: C23F13/16;C23F13/12
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司
• 代理人: 王思俊

技術領域

本發明涉及一種高硅鑄鐵電板板及其制備方法。

背景技術

隨著工業的發展`對于可以用于暴露在強腐蝕環境的設備上的材料需求越來越高，高硅鑄鐵就是根據這種需求開發的材料之一。硅的質量分數在10％-18％之間的Fe-Si-C鑄造合金稱為高硅鑄鐵。高硅鑄鐵由于耐蝕性能好、成本低、生產工序簡單、節約鎳鉻等貴金屬，特別適用于制作承受較小靜載荷的與各種強腐蝕介質接觸的部件。高硅耐蝕鑄鐵件可用于化工、石油、化纖、冶金、國防等工業所需的耐蝕鑄件，還可用于制造外加電流陰極保護的輔助陽極鑄件。但是，高硅鑄鐵由于它的固有特性所決定，存在著強度和沖擊韌性低、硬度高、脆性大、導熱系數小以及膨脹系數大的缺點，以致在鑄造生產及應用時，很容易產生縮松、縮孔和裂紋等缺陷，不能經受劇烈的溫度變化及承受重載，機械加工比較困難，從而限制了高硅鑄件的推廣和應用。現在，高硅鑄鐵件主要局限在中小型鑄件中，對大型鑄件的生產受到成形性、缺陷以及加工性能的影響，研究的很少，未有成功生產和使用大型高硅鑄鐵件的報導。特別是現有的冷軋不銹鋼板酸洗槽用電極板的外形尺寸較大，屬大型板狀鑄件，一般輪廓尺寸為：下電極板2523×350×420mm，上電極板2523×350×690mm，鑄造成型難度較大，而且整體成型后力學性能差，在運輸、安裝、使用過程中容易發生斷裂，故使用壽命短，一般為6～10個月。

發明內容

為了克服現有高硅鑄鐵電極板的上述不足，本發明提供一種不容易發斷裂，使用壽命長的高硅鑄鐵電極板。同時，提供一種高硅鑄鐵電極板的制備方法。

本發明的構思是在酸洗用高硅鑄鐵電極板內設置網狀加強筋，提高了高硅鐵基合金的力學性能，克服了高硅鑄鐵的強度和沖擊韌性低、硬度高、脆性大的缺點，同時保證酸洗用高硅鑄鐵電極板的耐蝕性與導電性。

本發明的高硅鑄鐵電極板的特征是在電極板內設置著不銹鋼鋼網，不銹鋼鋼網可用不銹鋼筋編成，鋼筋的直徑為Φ5mm-Φ10mm，兩相鄰鋼筋之間的間距為40mm-100mm，(矩形或菱形)；不銹鋼鋼網也可用分布通孔的不銹鋼板，不銹鋼板厚5mm-12mm，通孔的直徑為Φ10mm-Φ50mm，不銹鋼網的外形尺寸與電極板的尺寸相適應，小于電極板的尺寸，一般寬度比電極板窄20mm-120mm，長度比電極板小40mm-500mm，合箱時，將不銹鋼鋼網固定在型腔內部適當部位，高硅鐵基合金澆鑄在不銹鋼的鋼網外。

本發明的高硅鑄鐵電極板分為平板與彎板兩種，在平板電極板的兩端有通電接線孔，平板為長條形，不銹鋼鋼網也為長條形。彎板的高硅鑄鐵電極板有兩個側板和一個頂板，兩個側板和一個頂板為一體構成∏形的彎折板，在兩個側板的下邊各有一向外彎折的底板，其縱向剖面呈拉手形，不銹鋼鋼筋網的縱向剖面也呈拉手形，在底板上有通電接線孔。高硅鑄鐵電極板由上電極板與下電極板組成，彎板的上電極板側板的高度小于下電極板的側板，兩者之間相差不小于200mm，一般不大于心不于400mm，下電極板的兩側板外側面與上電極板的側板內側之間的間隔介于20-50mm，上電極板置于下電極板之上，上電極板與下電極板之間用絕緣板隔開。

本發明的高硅鑄鐵電極板的高硅鐵基合金的化學成分(重量百分數)為：

C：0.2％-0.8％??Si：13.0％-18.0％??Mn：0.3％-0.8％??S＜0.03％

P＜0.03％??RE：0.01％-0.05％其余為不可避免的雜質和Fe的組分。

本發明的高硅鑄鐵電極板的高硅鐵基合金的最佳化學成分(重量百分數)為：

C：0.35％??Si：16.3％??Mn：0.55％??S＜0.03％??P＜0.03％

RE?0.01％-0.05％其余為不可避免的雜質和Fe的組分。

下面對高硅鑄鐵電極板的鐵基合金的化學成分進行說明。

當硅的重量百分數達到14.5％時，在適當的介質條件下，其表面會形成一層致密的SiO₂保護膜，耐蝕性能急劇上升，耐蝕性能隨著含硅量的增加而提高，但過高的含硅量會生成介穩定的脆性相(Fe₅Si₂)，使材料更脆，因此硅的最高含量可達18.0％。但為了獲得良好的耐蝕性，又不過低降低機械性能，高硅鐵基合金中的硅含量選在14.5.0％-18.0％。