[發明專利]一種提高石墨質陰極炭塊導電性能的磷生鐵

有效

• 申請號: 201110408608.4
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102443733A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 劉志祥;楊葉偉;張建宇;張大信;廖丕博;高顯宏;熊自勇;任飛雄;周永全;陳曉云;吳傳剛;張偉;王躍全;杜炳鈞;朱紹升
• 申請（專利權）人: 云南鋁業股份有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C25C3/08
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責任公司 53100
• 代理人: 金耀生

技術領域

?本發明涉及鋁電解技術領域，特別是一種提高鋁電解槽用石墨質陰極炭塊導電性能的磷生鐵。

背景技術

?傳統的鋁電解用陰極炭塊磷生鐵，由于其澆鑄料配方成份使澆鑄的石墨質陰極炭塊鐵炭壓降在30mV以上，電能利用效率低，平均利用效率不足50%。

?為進一步降低鐵炭壓降，本發明研究開發出能有效提高導電性能的新型磷生鐵。

?技術內容

本發明的目的是提供一種能提高石墨質陰炭塊極導電性能的磷生鐵。

?本發明的技術方案是：石墨質陰極炭塊磷生鐵澆鑄料的配方為：C3.3±0.2、Si2.2±0.2、Mn1.0±0.2、P1.0±0.2、S≤0.05，其余成份為鐵，磷生鐵澆鑄料出爐溫度為1400℃-1480℃，在澆鑄前，加入提前配置好的合金元素，使鐵水合金元素成分在如下范圍：Ni0.02-0.04,?Cr0.03-0.04,V0.04-0.05,Cu0.08-0.12,Ti0.15-0.18。

?、Cr兩種元素對磷生鐵膨脹系數具有敏感性。隨Cr、Ni元素含量的增加，合金膨脹系數也增加。Ni元素具有低溫敏感性，400℃以下對膨脹系數影響較大，Cr元素具有高溫敏感性，400℃以上對膨脹系數影響較大。Cu含量的增加,磷生鐵的線膨脹系數減小。V、Ti具有明顯反石墨化作用，能起到良好晶粒細化，有效降低電阻率，提高陰極炭塊導電性能作用。

?、Cr、V、Cu、Ti五種合金微量元素合理配置，是保持適當的收縮性等鑄造性能，確保石墨質炭塊澆鑄成形效果達到最佳狀態，鐵炭壓降能保持更低壓降值。

?該磷生鐵具有良好流動性和適當的收縮性等鑄造性能外，具有良好導電性。主要用于石墨質陰極炭塊澆鑄，能保持良好成形的同時，常溫下炭塊處于拉應力狀態，鐵炭壓降能保持在25mV以下。鋁電解過程中，陰極炭塊自身內應力能基本保持一個平衡態，鐵炭壓降能保持在一個更低壓降值，有效提高噸鋁直流電耗。

具體實施方式

?實施例1：

石墨質陰極炭塊磷生鐵澆鑄料配方為C3.3±0.2、Si2.2±0.2、Mn1.0±0.2、P1.0±0.2、S≤0.05，其余成份為鐵，磷生鐵澆鑄料從中頻爐出爐時的溫度為1400℃，磷生鐵水進入澆包中在澆鑄前，加入提前配置好的合金元素，使磷生鐵澆鑄料合金元素成分為：Ni0.02,Cr0.03,V0.04,Cu0.08,Ti0.15。????

實施例2：

石墨質陰極炭塊磷生鐵澆鑄料配方為C3.3±0.2、Si2.2±0.2、Mn1.0±0.2、P1.0±0.2、S≤0.05，其余成份為鐵，磷生鐵澆鑄料從中頻爐出爐時的溫度為1450℃，磷生鐵水進入澆包中在澆鑄前，加入提前配置好的合金元素，使磷生鐵澆鑄料合金元素成分為：Ni0.04,Cr0.04,V0.05,Cu0.12,Ti0.18。

?實施例3：

石墨質陰極炭塊磷生鐵澆鑄料配方為C3.3±0.2、Si2.2±0.2、Mn1.0±0.2、P1.0±0.2、S≤0.05，其余成份為鐵，磷生鐵澆鑄料從中頻爐出爐時的溫度為1480℃，磷生鐵水進入澆包中在澆鑄前，加入提前配置好的合金元素，使磷生鐵澆鑄料合金元素成分為：Ni0.03,Cr0.35,?V0.45,?Cu0.1,Ti0.17。