[發(fā)明專利]鋁用陽(yáng)極組裝用低磷低硫灰鑄鐵配方及生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210317355.4
• 申請(qǐng)日: 2012-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN103668333A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉朝東;許海飛;周善紅;崔銀河;周東方
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C25C3/12
• 分類號(hào): C25C3/12;C22C37/10;C22C33/08
• 代理公司: 沈陽(yáng)圣群專利事務(wù)所 21221
• 代理人: 王鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低磷低硫灰鑄鐵配方，尤其涉及一種電解鋁行業(yè)鋁用陽(yáng)極組裝用低磷低硫灰鑄鐵配方及生產(chǎn)方法，用于陽(yáng)極組裝車間生產(chǎn)低磷低硫灰鑄鐵澆鑄于炭碗內(nèi)以連接鋼爪和陽(yáng)極炭塊。

背景技術(shù)

在鋁用陽(yáng)極組裝過程中，采用磷生鐵澆鑄于炭碗內(nèi)用于連接炭塊和鋼爪，磷生鐵中的碳、硅、錳、磷和硫的含量均會(huì)影響磷生鐵的質(zhì)量，其中各種元素的影響如下：

1）碳在鑄鐵中影響鐵強(qiáng)度、硬度、流動(dòng)性，可調(diào)節(jié)鐵水的澆鑄溫度及增加導(dǎo)電性；

2）硅可促進(jìn)鑄鐵石墨化，提高鐵水的流動(dòng)性，減少鑄鐵收縮；

3）錳會(huì)阻礙鑄鐵石墨化，會(huì)結(jié)合成硫化錳，可以起到脫硫作用，含量高時(shí)，鐵水流動(dòng)性差，增加鑄鐵收縮；

4）磷會(huì)使鑄鐵具有冷脆性能，減少收縮，增加鐵水流動(dòng)性，同時(shí)磷在使用過程中如果進(jìn)入電解槽電解質(zhì)內(nèi)，會(huì)直接影響到電解槽的電流效率；

5）硫是有害元素，含量高時(shí)，使鐵環(huán)產(chǎn)生熱裂現(xiàn)象，降低鐵水流動(dòng)性，造成氣孔收縮缺陷，增加鐵碳?jí)航怠?/p>

傳統(tǒng)的磷生鐵生產(chǎn)過程中往往存在碳硅含量相對(duì)較低，而磷硫含量相對(duì)較高的現(xiàn)象，磷生鐵中為了提高鐵水流動(dòng)性和磷鐵環(huán)的壓脫效果，在原料中加入大量的磷鐵等物質(zhì)，提高鐵水中的磷含量，但在使用過程中磷大量進(jìn)入電解槽電解質(zhì)中，不僅會(huì)導(dǎo)致電解槽電流效率的大幅降低，而且無(wú)法在使用過程中消除電解質(zhì)中磷的含量。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題本發(fā)明提供一種鋁用陽(yáng)極組裝用低磷低硫灰鑄鐵配方及生產(chǎn)方法，采用如下熔煉操作步驟，熔煉符合配方要求的低磷低硫灰鑄鐵：根據(jù)原料成分，按照配方各成分的要求，計(jì)算得到熔煉時(shí)各原料的使用量，按照計(jì)算結(jié)果進(jìn)行生產(chǎn)前備料工作，將備好的生鐵和低碳鋼同時(shí)加入中頻爐，通電加熱熔煉，加熱到熔融狀態(tài)，進(jìn)行第一次的打渣；打渣完畢后，往爐內(nèi)加入備好的硅鐵進(jìn)行熔煉，熔煉完畢后進(jìn)行第二次打渣，打完渣后進(jìn)行鐵水溫度測(cè)試，達(dá)到要求后可進(jìn)行出爐或者保溫作業(yè)。

所述的原料包括生鐵、硅鐵以及低碳鋼。

所述的硅鐵加入爐內(nèi)后，需繼續(xù)熔煉10分鐘以上，并間斷地對(duì)加入的物料進(jìn)行攪拌。

所述的第二次打渣后進(jìn)行鐵水溫度測(cè)試，確認(rèn)鐵水溫度是否達(dá)到1450℃。

所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求碳含量在3.35%~3.65%之間。

所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求硅含量在2.6%~3.0%之間。

所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求磷含量小于0.2%。

所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求硫含量小于0.05%。

所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求碳當(dāng)量在4.35%~4.65%之間。

根據(jù)低磷低硫灰鑄鐵配方要求所加入的生鐵、硅鐵和低碳鋼質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為83%~91%、8%~16%、0.7%左右，生產(chǎn)達(dá)到符合要求的低磷低硫灰鑄鐵。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果是：

按照配方要求生產(chǎn)的低磷低硫灰鑄鐵，碳和硅的含量相對(duì)較高，提高了鐵水的流動(dòng)性，并降低了鐵水的液相線溫度，從而達(dá)到提高鐵水澆鑄質(zhì)量和效率的效果；鐵水中磷含量相比于傳統(tǒng)的磷生鐵，其含量大大降低，避免了磷生鐵中磷進(jìn)入電解質(zhì)中造成電解槽電流效率降低的不良影響；硫含量的降低，避免了鐵水澆鑄冷卻過程中的熱裂現(xiàn)象，可降低組裝塊的鐵碳?jí)航邓剑煌瑫r(shí)鐵水中碳當(dāng)量達(dá)到灰鑄鐵范圍充分保證了鐵環(huán)在壓脫時(shí)的壓脫效果。

附圖說(shuō)明

圖1低磷低硫灰鑄鐵熔煉生產(chǎn)操作流程。

具體實(shí)施方式：

如圖1所示，低磷低硫灰鑄鐵的熔煉采用如下所述方式進(jìn)行生產(chǎn)：

根據(jù)所使用原料生鐵、硅鐵和低碳鋼中的碳硅含量，按照低磷低硫灰鑄鐵的配方要求，計(jì)算生產(chǎn)時(shí)生鐵、硅鐵和低碳鋼的使用量；

按照計(jì)算結(jié)果要求的各種物料量進(jìn)行備料，準(zhǔn)備熔煉生產(chǎn)；

將備好的生鐵和低碳鋼加入中頻爐，通電開始熔煉，將物料熔煉至熔融狀態(tài)，去除表面的熔渣，進(jìn)行第一次打渣；打渣完畢后，加入備好的硅鐵，繼續(xù)熔煉10分鐘以上，并間斷地對(duì)加入的硅鐵進(jìn)行攪拌，保證添加物料與鐵水的充分混合，熔煉完畢后進(jìn)行第二次打渣；打完渣后當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1450℃以上后，可進(jìn)行出爐或者保溫作業(yè)。

低磷低硫灰鑄鐵配方要求碳含量在3.35%~3.65%之間。

所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求硅含量在2.6%~3.0%之間。

所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求磷含量小于0.2%。

所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求硫含量小于0.05%。

所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求碳當(dāng)量在4.35%~4.65%之間。

根據(jù)低磷低硫灰鑄鐵配方要求所加入的生鐵、硅鐵和低碳鋼質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為83%~91%、8%~16%、0.7%左右，生產(chǎn)達(dá)到符合要求的低磷低硫灰鑄鐵。