鋁用陽極組裝用低磷低硫灰鑄鐵配方及生產方法
【專利摘要】本發明一種鋁用陽極組裝用低磷低硫灰鑄鐵配方及生產方法，改變了傳統的加入大量磷生產組裝用磷生鐵的方法，降低鐵水中的磷和硫的含量，提高碳和硅的含量，生產配方要求的低磷低硫灰鑄鐵。采用配方要求生產出的低磷低硫灰鑄鐵，碳和硅含量的升高，磷和硫含量的降低，不僅提高了鐵水的流動性，保證其澆鑄質量和效率，以及鐵環在后期壓脫時的壓脫效果，而且避免了磷生鐵中磷進入電解質中造成電解槽電流效率降低的不良影響，同時硫含量的降低，避免了鐵水澆鑄冷卻過程中的熱裂現象，降低了組裝塊的鐵碳壓降水平。
【專利說明】鋁用陽極組裝用低磷低硫灰鑄鐵配方及生產方法
【技術領域】
[0001]本發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鋁用陽極組裝用低磷低硫灰鑄鐵配方及生產方法，用于陽極組裝車間生產低磷低硫灰鑄鐵澆鑄于炭碗內以連接鋼爪和陽極炭塊。
【背景技術】
[0002]在鋁用陽極組裝過程中，采用磷生鐵澆鑄于炭碗內用于連接炭塊和鋼爪，磷生鐵中的碳、硅、錳、磷和硫的含量均會影響磷生鐵的質量，其中各種元素的影響如下:
1)碳在鑄鐵中影響鐵強度、硬度、流動性，可調節鐵水的澆鑄溫度及增加導電性；
2)硅可促進鑄鐵石墨化，提高鐵水的流動性，減少鑄鐵收縮；
3)錳會阻礙鑄鐵石墨化，會結合成硫化錳，可以起到脫硫作用，含量高時，鐵水流動性差，增加鑄鐵收縮；
4)磷會使鑄鐵具有冷脆性能，減少收縮，增加鐵水流動性，同時磷在使用過程中如果進入電解槽電解質內，會直接影響到電解槽的電流效率；
5)硫是有害元素，含量高時，使鐵環產生熱裂現象，降低鐵水流動性，造成氣孔收縮缺陷，增加鐵碳壓降。
[0003]傳統的磷生鐵生產過程中往往存在碳硅含量相對較低，而磷硫含量相對較高的現象，磷生鐵中為了提高鐵水流動性和磷鐵環的壓脫效果，在原料中加入大量的磷鐵等物質，提高鐵水中的磷含量，但在使用過程中磷大量進入電解槽電解質中，不僅會導致電解槽電流效率的大幅降低，而且無法在使用過程中消除電解質中磷的含量。

【發明內容】

[0004]為了解決上述技術問題本發明提供一種鋁用陽極組裝用低磷低硫灰鑄鐵配方及生產方法，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:根據原料成分，按照配方各成分的要求，計算得到熔煉時各原料的使用量，按照計算結果進行生產前備料工作，將備好的生鐵和低碳鋼同時加入中頻爐，通電加熱熔煉，加熱到熔融狀態，進行第一次的打渣；打渣完畢后，往爐內加入備好的硅鐵進行熔煉，熔煉完畢后進行第二次打渣，打完渣后進行鐵水溫度測試，達到要求后可進行出爐或者保溫作業。
[0005]所述的原料包括生鐵、硅鐵以及低碳鋼。
[0006]所述的硅鐵加入爐內后，需繼續熔煉10分鐘以上，并間斷地對加入的物料進行攪拌。
[0007]所述的第二次打渣后進行鐵水溫度測試，確認鐵水溫度是否達到1450°C。
[0008]所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求碳含量在3.35%~3.65%之間。
[0009]所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求硅含量在2.6%~3.0%之間。
[0010]所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求磷含量小于0.2%。
[0011 ] 所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求硫含量小于0.05%。[0012]所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求碳當量在4.35%~4.65%之間。
[0013]根據低磷低硫灰鑄鐵配方要求所加入的生鐵、硅鐵和低碳鋼質量分數分別為83%~91%、8%~16%、0.7%左右，生產達到符合要求的低磷低硫灰鑄鐵。
[0014]本發明的優點和效果是:
按照配方要求生產的低磷低硫灰鑄鐵，碳和硅的含量相對較高，提高了鐵水的流動性，并降低了鐵水的液相線溫度，從而達到提高鐵水澆鑄質量和效率的效果；鐵水中磷含量相比于傳統的磷生鐵，其含量大大降低，避免了磷生鐵中磷進入電解質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象，可降低組裝塊的鐵碳壓降水平；同時鐵水中碳當量達到灰鑄鐵范圍充分保證了鐵環在壓脫時的壓脫效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1低磷低硫灰鑄鐵熔煉生產操作流程。
[0016]【具體實施方式】:
如圖1所示，低磷低硫灰鑄鐵的熔煉采用如下所述方式進行生產:
根據所使用原料生鐵、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，計算生產時生鐵、硅鐵和低碳鋼的使用量；
按照計算結果要求的各種物料量進行備料，準備熔煉生產；
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，去除表面的熔渣，進行第一次打渣；打渣完畢后，加入備好的硅鐵，繼續熔煉10分鐘以上，并間斷地對加入的硅鐵進行攪拌，保證添加物料與`鐵水的充分混合，熔煉完畢后進行第二次打渣；打完渣后當鐵水溫度達到1450 °C以上后，可進行出爐或者保溫作業。
[0017]低磷低硫灰鑄鐵配方要求碳含量在3.35%~3.65%之間。
[0018]所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求硅含量在2.6%~3.0%之間。
[0019]所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求磷含量小于0.2%。
[0020]所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求硫含量小于0.05%。
[0021 ] 所述的低磷低硫灰鑄鐵配方要求碳當量在4.35%~4.65%之間。
[0022]根據低磷低硫灰鑄鐵配方要求所加入的生鐵、硅鐵和低碳鋼質量分數分別為83%~91%、8%~16%、0.7%左右，生產達到符合要求的低磷低硫灰鑄鐵。
【權利要求】
1.鋁用陽極組裝用低磷低硫灰鑄鐵配方，屬于一種采用生鐵、低碳鋼以及硅鐵作為原料分別按一定質量比例進行混配熔煉，并采用相應的生產操作流程，生產出配方要求的低磷低硫灰鑄鐵，其碳含量在3.35%~3.65%、硅含量在2.6%~3.0%、磷含量小于0.2%、硫含量小于0.05%、碳當量在4.35%~4.65%之間。
2.根據權利要求1所述的低磷低硫灰鑄鐵生產方法，其特征在于采用如下所述生產步驟:根據原料成分，按照配方各成分的要求，計算得到熔煉時各原料的使用量，按照計算結果進行生產前備料工作，將備好的生鐵和低碳鋼同時加入中頻爐，通電加熱熔煉，加熱到熔融狀態，進行第一次的打渣；打渣完畢后，往爐內加入備好的硅鐵進行熔煉，熔煉完畢后進行第二次打渣，打完渣后進行鐵水溫度測試，達到要求后可進行出爐或者保溫作業。
3.根據權利要求2所述的低磷低硫灰鑄鐵生產方法，其特征在于所述的原料包括生鐵、硅鐵以及低碳鋼。
4.根據權利要求2所述的低磷低硫灰鑄鐵生產方法，其特征在于所述的硅鐵加入爐內后，需繼續熔煉10分鐘以上，并間斷地對加入的物料進行攪拌。
5.根據權利要求2所述的低磷低硫灰鑄鐵生產方法，其特征在于所述的第二次打渣后進行鐵水溫度測試，確認鐵水溫度是否達到1450°C。
6.根據權利要求1所述的鋁用陽極組裝低磷低硫灰鑄鐵配方，其特征在于加入的生鐵、硅鐵和低碳鋼質量分數分別為83%~91%、8%~16%、0.7%左右。
7.根據權利要求1所述的鋁用陽極組裝低磷低硫灰鑄鐵配方，其特征在于生產出的低磷低硫灰鑄鐵碳含量在3.35 %~3.65%之間。
8.根據權利要求1所述的鋁用陽極組裝低磷低硫灰鑄鐵配方，其特征在于生產出的低磷低硫灰鑄鐵硅含量在2.6%~3.0%之間。
9.根據權利要求1所述的鋁用陽極組裝低磷低硫灰鑄鐵配方，其特征在于生產出的低磷低硫灰鑄鐵磷含量小于0.2%。
10.根據權利要求1所述的鋁用陽極組裝低磷低硫灰鑄鐵配方，其特征在于生產出的低磷低硫灰鑄鐵硫含量小于0.05%。
11.根據權利要求1所述的鋁用陽極組裝低磷低硫灰鑄鐵配方，其特征在于生產出的低磷低硫灰鑄鐵的碳當量在4.35%~4.65%之間。
【文檔編號】C22C37/10GK103668333SQ201210317355
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月31日 優先權日:2012年8月31日
【發明者】劉朝東, 許海飛, 周善紅, 崔銀河, 周東方 申請人:沈陽鋁鎂設計研究院有限公司