[發明專利]鋁用陽極組裝用磷生鐵復合脫硫劑及制備方法

在審

• 申請號: 201310260504.2
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN104250670A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 劉朝東;許海飛;周善紅;崔銀河;周東方
• 申請（專利權）人: 沈陽鋁鎂設計研究院有限公司
• 主分類號: C21C1/02
• 分類號: C21C1/02
• 代理公司: 沈陽圣群專利事務所(普通合伙) 21221
• 代理人: 王鋼

技術領域

本發明涉及一種磷生鐵復合脫硫劑，尤其涉及一種電解鋁行業鋁用陽極組裝用磷生鐵復合脫硫劑及制備方法，用于陽極組裝車間降低磷生鐵內的硫含量。

背景技術

在鋁用陽極組裝車間，熔融磷生鐵用于連接陽極碳塊及導桿鋼爪，其在一定周期內可循環重復使用。正常生產過程中，從鋼爪上壓脫下來的磷鐵環在進行熔煉之前往往無法徹底清理干凈，其表面會粘結一部分殘極，而殘極中所含的硫在其熔煉過程中將進入到磷生鐵中，同時磷生鐵熔煉過程使用的其它原料也有部分硫熔入其中。硫對于磷生鐵是屬于有害元素，在經過幾個使用周期后，磷生鐵中的硫含量會不斷的累積增加，帶來以下有害影響：

1）硫在鑄鐵中鐵形成硫化物(FeS)，由于該物質的存在使鐵水發粘,?降低鐵水流動性，從而影響鐵水的澆注效率；

2）大量的FeS的存在增加磷生鐵的電阻,?在電解槽的使用過程中增大鋼爪到陽極間的壓降；

3）硫易導致鑄鐵內形成氣孔，在鐵水的冷卻過程中大量的硫會富集與鑄鐵表面，并且在冷卻過程中易導致磷鐵環產生熱裂現象，所有這些因素均會導致鐵碳壓降水平的增加；

4）硫也是強烈反石墨化元素,?促進鑄鐵形成白口組織。

而隨著磷生鐵中硫含量的不斷累積，當其含量超過一定范圍時，會導致循環磷生鐵無法滿足澆鑄要求而停止使用，此時不得不需要大量的新鐵來置換系統內無法使用的循環磷生鐵，結果導致其生產成本的大幅度上升。實際生產過程中，通過添加錳鐵生成MnS來進行磷生鐵硫含量控制，或者采用某種單一的脫硫劑，不僅脫硫效率不高，達不到降低磷生鐵中硫含量的目的，而且成本較高。

發明內容

為了解決上述技術問題本發明提供一種鋁用陽極組裝用磷生鐵復合脫硫劑及制備方法，目的是提高了反應速率，具有較好的脫硫能力。

為達上述目的本發明鋁用陽極組裝用磷生鐵復合脫硫劑，由下述原料構成：石灰、電石、螢石、蘇打、石墨粉和鋁粉。

各原料組分質量百分比范圍為：石灰：40~60%，電石：15~25%，螢石：5~10%，蘇打：5~15%，石墨粉：5~10%，鋁粉：2~4%。

各原料粒度均控制在0.5mm以下。

鋁用陽極組裝用磷生鐵復合脫硫劑的制備方法，石灰、電石、螢石、蘇打、石墨粉和鋁粉原料粒度低于0.5mm，將原料中粗顆粒篩除；充分混合各種原料；將混合好的原料裝入雙層塑料編織袋，置于干燥獨立的儲存區域。

本發明具有以下優點：以石灰為主的脫硫劑通過添加其它原料，并均使用粉末狀原料，提高了反應速率，具有較好的脫硫能力；復合脫硫劑相對于某些單一的脫硫劑，造渣效果好，便于打渣；所加入磷生鐵中的脫硫劑通過加入一定量的石墨粉，避免的脫硫時對鐵水碳含量的影響；同時所使用的各種原料來源廣泛，價格便宜，生產工藝簡單；使用本復合脫硫劑，噸磷生鐵消耗量為6~8kg，脫硫效率超過50%。添加了電石，作為強脫硫劑用于提高復合脫硫劑的脫硫能力。通過脫硫后的鐵水流動性更好，澆注效率更高，同時可降低在電解槽上使用過程的鐵碳壓降水平。添加了螢石，用于加速石灰的脫硫速度和效率。添加了蘇打，本身具備脫硫能力，并且反應生成CO₂，以加快傳質反應效果和脫硫速度。添加了石墨粉，為脫硫提供還原性氣氛，避免脫硫過程中磷生鐵中的碳含量的降低。添加了鋁粉，可以提高CaO的活性。

具體實施方式：

在磷生鐵的脫硫過程中，可以根據初始硫含量以及鐵水量來控制加入的復合脫硫劑量，在硫含量為0.3%左右情況下，每噸磷生鐵消耗量為6~8kg。

根據上述配方，在配方要求范圍之內，以100kg復合脫硫劑為基準，以下為其實施步驟。

實施例1

鋁用陽極組裝用磷生鐵復合脫硫劑，各原料組分質量百分比范圍為：石灰：石灰50kg，電石20kg，螢石7kg，蘇打15kg，石墨粉5kg，鋁粉3kg。

各原料粒度均控制在0.5mm以下。

鋁用陽極組裝用磷生鐵復合脫硫劑的制備方法，石灰、電石、螢石、蘇打、石墨粉和鋁粉原料粒度低于0.5mm，將原料中粗顆粒篩除；充分混合各種原料；將混合好的原料裝入雙層塑料編織袋，置于干燥獨立的儲存區域。

實施例2

鋁用陽極組裝用磷生鐵復合脫硫劑，各原料組分質量百分比范圍為：石灰：石灰40kg，電石25kg，螢石10kg，蘇打15kg，石墨粉8kg，鋁粉2kg。其它同實施例1。

實施例3