[發明專利]一種磷生鐵增碳脫硫方法

有效

• 申請號: 201710171028.5
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106868246B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 程仁策;湯昌廷;馬正清;周平;姜海濤;高盼盼;程鴻鵬;劉瑞然;王勇;王力;史春麗;張啟東;肖富來;辛濤;房洪杰;祝貞鳳;楊麗娟;李威
• 申請（專利權）人: 山東南山鋁業股份有限公司;航鑫材料科技有限公司
• 主分類號: C21C1/00
• 分類號: C21C1/00;C21C1/02;C25C3/12
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 齊云

一種磷生鐵增碳脫硫方法，涉及鋁電解生產領域，該環保型磷生鐵添加劑是由按重量百分數計的95.5％～98.5％炭素材料、1.0％～3.5％粘結劑及0.5％～1.0％碳酸鹽壓制成球團制得，炭素材料為經真空冶金處理廢陰極炭塊得到的固體炭，該制備方法簡單，制得的添加劑成本低，對磷生鐵的增碳脫硫效果好；該磷生鐵增碳脫硫方法是在中頻爐中分層加入添加劑和磷生鐵原料，再進行熔煉，該方法的碳吸收率高、脫硫效果好，同時可有效減少磷生鐵增碳脫硫過程中物料飛揚損失，改善車間環境，且磷生鐵水流動性良好，得到的磷生鐵滿足預焙陽極澆注用磷生鐵的需求。

技術領域

本發明涉及一種鋁電解生產領域，且特別涉及一種磷生鐵增碳脫硫方法。

背景技術

在鋁電解生產中，預焙陽極被稱為電解槽的“心臟”，預焙陽極是由陽極碳塊、鋁導桿組成，具體是在鋁導桿的鋼爪與陽極碳塊的碳碗間隙澆注磷生鐵水，冷卻后陽極碳塊和鋁導桿結合為一體，磷生鐵起到連接和導電的作用。降低預焙陽極Fe-C壓降是降低電解鋁生產成本的方式之一，而實踐表明，調整磷生鐵的元素配比是降低Fe-C壓降的最佳方式。

在磷生鐵中，C能改變磷生鐵的基本組織，進而改變磷生鐵的強度、硬度和流動性，C含量越高，磷生鐵水流動性越好，常溫冷卻的收縮量越小，越有利于降低Fe-C壓降。Si是促進石墨化元素，可改變鐵液的流動性，減少磷生鐵的收縮。P起到增加鐵液流動性的作用，可增加磷生鐵的冷脆性，有利于減小磷生鐵環壓脫機的負荷，但若P添加量過多，它將和鋼爪反應。Mn是反石墨化元素，增加磷生鐵的強度、硬度，使組織致密，降低鐵液的流動性，具有脫硫的作用。S是阻礙石墨化的元素，可降低熔融鐵水的流動性，增加磷生鐵熱裂。雖然磷生鐵中的C、P、S、Si、Mn均具有一定的作用，但在實際生產過程中，回爐磷生鐵的C被燒損，P、S富集，導致磷生鐵Fe-C壓降增高，磷生鐵的流動性和導電性減弱，使用性能降低。因此，需要通過對回爐磷生鐵中的各元素(C、Si、Mn)含量進行調整，主要是對C含量進行調整，即對重新熔煉的磷生鐵進行增碳脫硫處理，以達到增強磷生鐵流動性和導電性的目的。

公開號CN102560225B的中國專利公開了一種磷生鐵增碳的方法，該增碳劑選用石墨，真密度為2.0～2.2g/cm³，增碳劑的加入量為磷生鐵總重量的0.46～1.9％，單純使用優質石墨進行增碳，成本較高，該增碳劑的加入方法是在熔融狀態的磷生鐵中至少2次加入增碳劑，每次加入增碳劑的重量為磷生鐵水重量的0.1～1.0％，加入增碳劑前，對熔融狀態的磷生鐵進行撈渣。但石墨在添加的過程中極易漂浮在高溫鐵水表面，導致氧化，且易飛揚，致使增碳劑石墨發生較大的物理和化學損失，最后導致碳吸收率低，增碳效果差。

公開號CN105154621A的中國專利公開了一種煉鋼用增碳劑的制備方法，該方法旨在最大限度地利用焦化廠干熄焦生產過程中所產生的細小焦粒，通過篩分、干燥、再篩分等工藝制備用于煉鋼生產的增碳劑，但因為干熄焦是采用惰性氣體將紅焦(1000℃)降溫冷卻的到室溫過程中收塵產生的焦粉，因此焦粉質量較差，石墨化程度不高，該焦粉作為增碳劑的增碳效果較差，還不及煅后焦的增碳效果，更無法與石墨相比。

公開號CN101570803B的中國專利公開了一種預焙陽極澆注用磷生鐵脫硫劑，該技術中公開了脫硫劑的組成為：2～4％的石墨，35～45％的CaO，3～5％的CaF₂，1～3％的Na₂CO₃，40～50％的Na₂SiO₃，1～3％的FeO，脫硫劑的添加量為2.5％，該脫硫劑在1.6噸感應爐上使用，生產的磷生鐵成分和性能達到使用要求，但該技術為了實現磷生鐵的循環利用，不僅采用了脫硫劑，還添加了石墨作為增炭劑，原料復雜、處理成本昂貴。

因此，需要一種能同時對磷生鐵增碳、脫硫，且效果好、成本低的增碳脫硫劑及增碳脫硫方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種環保型磷生鐵添加劑，成本低，能同時對磷生鐵增碳、脫硫，且碳吸收率高、脫硫效果好。