铝用阳极组装用低磷低硫灰铸铁配方及生产方法
【专利摘要】本发明一种铝用阳极组装用低磷低硫灰铸铁配方及生产方法，改变了传统的加入大量磷生产组装用磷生铁的方法，降低铁水中的磷和硫的含量，提高碳和硅的含量，生产配方要求的低磷低硫灰铸铁。采用配方要求生产出的低磷低硫灰铸铁，碳和硅含量的升高，磷和硫含量的降低，不仅提高了铁水的流动性，保证其浇铸质量和效率，以及铁环在后期压脱时的压脱效果，而且避免了磷生铁中磷进入电解质中造成电解槽电流效率降低的不良影响，同时硫含量的降低，避免了铁水浇铸冷却过程中的热裂现象，降低了组装块的铁碳压降水平。
【专利说明】铝用阳极组装用低磷低硫灰铸铁配方及生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低磷低硫灰铸铁配方，尤其涉及一种电解铝行业铝用阳极组装用低磷低硫灰铸铁配方及生产方法，用于阳极组装车间生产低磷低硫灰铸铁浇铸于炭碗内以连接钢爪和阳极炭块。
【背景技术】
[0002]在铝用阳极组装过程中，采用磷生铁浇铸于炭碗内用于连接炭块和钢爪，磷生铁中的碳、硅、锰、磷和硫的含量均会影响磷生铁的质量，其中各种元素的影响如下:
1)碳在铸铁中影响铁强度、硬度、流动性，可调节铁水的浇铸温度及增加导电性；
2)硅可促进铸铁石墨化，提高铁水的流动性，减少铸铁收缩；
3)锰会阻碍铸铁石墨化，会结合成硫化锰，可以起到脱硫作用，含量高时，铁水流动性差，增加铸铁收缩；
4)磷会使铸铁具有冷脆性能，减少收缩，增加铁水流动性，同时磷在使用过程中如果进入电解槽电解质内，会直接影响到电解槽的电流效率；
5)硫是有害元素，含量高时，使铁环产生热裂现象，降低铁水流动性，造成气孔收缩缺陷，增加铁碳压降。
[0003]传统的磷生铁生产过程中往往存在碳硅含量相对较低，而磷硫含量相对较高的现象，磷生铁中为了提高铁水流动性和磷铁环的压脱效果，在原料中加入大量的磷铁等物质，提高铁水中的磷含量，但在使用过程中磷大量进入电解槽电解质中，不仅会导致电解槽电流效率的大幅降低，而且无法在使用过程中消除电解质中磷的含量。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题本发明提供一种铝用阳极组装用低磷低硫灰铸铁配方及生产方法，采用如下熔炼操作步骤，熔炼符合配方要求的低磷低硫灰铸铁:根据原料成分，按照配方各成分的要求，计算得到熔炼时各原料的使用量，按照计算结果进行生产前备料工作，将备好的生铁和低碳钢同时加入中频炉，通电加热熔炼，加热到熔融状态，进行第一次的打渣；打渣完毕后，往炉内加入备好的硅铁进行熔炼，熔炼完毕后进行第二次打渣，打完渣后进行铁水温度测试，达到要求后可进行出炉或者保温作业。
[0005]所述的原料包括生铁、硅铁以及低碳钢。
[0006]所述的硅铁加入炉内后，需继续熔炼10分钟以上，并间断地对加入的物料进行搅拌。
[0007]所述的第二次打渣后进行铁水温度测试，确认铁水温度是否达到1450°C。
[0008]所述的低磷低硫灰铸铁配方要求碳含量在3.35%~3.65%之间。
[0009]所述的低磷低硫灰铸铁配方要求硅含量在2.6%~3.0%之间。
[0010]所述的低磷低硫灰铸铁配方要求磷含量小于0.2%。
[0011 ] 所述的低磷低硫灰铸铁配方要求硫含量小于0.05%。[0012]所述的低磷低硫灰铸铁配方要求碳当量在4.35%~4.65%之间。
[0013]根据低磷低硫灰铸铁配方要求所加入的生铁、硅铁和低碳钢质量分数分别为83%~91%、8%~16%、0.7%左右，生产达到符合要求的低磷低硫灰铸铁。
[0014]本发明的优点和效果是:
按照配方要求生产的低磷低硫灰铸铁，碳和硅的含量相对较高，提高了铁水的流动性，并降低了铁水的液相线温度，从而达到提高铁水浇铸质量和效率的效果；铁水中磷含量相比于传统的磷生铁，其含量大大降低，避免了磷生铁中磷进入电解质中造成电解槽电流效率降低的不良影响；硫含量的降低，避免了铁水浇铸冷却过程中的热裂现象，可降低组装块的铁碳压降水平；同时铁水中碳当量达到灰铸铁范围充分保证了铁环在压脱时的压脱效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1低磷低硫灰铸铁熔炼生产操作流程。
[0016]【具体实施方式】:
如图1所示，低磷低硫灰铸铁的熔炼采用如下所述方式进行生产:
根据所使用原料生铁、硅铁和低碳钢中的碳硅含量，按照低磷低硫灰铸铁的配方要求，计算生产时生铁、硅铁和低碳钢的使用量；
按照计算结果要求的各种物料量进行备料，准备熔炼生产；
将备好的生铁和低碳钢加入中频炉，通电开始熔炼，将物料熔炼至熔融状态，去除表面的熔渣，进行第一次打渣；打渣完毕后，加入备好的硅铁，继续熔炼10分钟以上，并间断地对加入的硅铁进行搅拌，保证添加物料与`铁水的充分混合，熔炼完毕后进行第二次打渣；打完渣后当铁水温度达到1450 °C以上后，可进行出炉或者保温作业。
[0017]低磷低硫灰铸铁配方要求碳含量在3.35%~3.65%之间。
[0018]所述的低磷低硫灰铸铁配方要求硅含量在2.6%~3.0%之间。
[0019]所述的低磷低硫灰铸铁配方要求磷含量小于0.2%。
[0020]所述的低磷低硫灰铸铁配方要求硫含量小于0.05%。
[0021 ] 所述的低磷低硫灰铸铁配方要求碳当量在4.35%~4.65%之间。
[0022]根据低磷低硫灰铸铁配方要求所加入的生铁、硅铁和低碳钢质量分数分别为83%~91%、8%~16%、0.7%左右，生产达到符合要求的低磷低硫灰铸铁。
【权利要求】
1.铝用阳极组装用低磷低硫灰铸铁配方，属于一种采用生铁、低碳钢以及硅铁作为原料分别按一定质量比例进行混配熔炼，并采用相应的生产操作流程，生产出配方要求的低磷低硫灰铸铁，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%、碳当量在4.35%~4.65%之间。
2.根据权利要求1所述的低磷低硫灰铸铁生产方法，其特征在于采用如下所述生产步骤:根据原料成分，按照配方各成分的要求，计算得到熔炼时各原料的使用量，按照计算结果进行生产前备料工作，将备好的生铁和低碳钢同时加入中频炉，通电加热熔炼，加热到熔融状态，进行第一次的打渣；打渣完毕后，往炉内加入备好的硅铁进行熔炼，熔炼完毕后进行第二次打渣，打完渣后进行铁水温度测试，达到要求后可进行出炉或者保温作业。
3.根据权利要求2所述的低磷低硫灰铸铁生产方法，其特征在于所述的原料包括生铁、硅铁以及低碳钢。
4.根据权利要求2所述的低磷低硫灰铸铁生产方法，其特征在于所述的硅铁加入炉内后，需继续熔炼10分钟以上，并间断地对加入的物料进行搅拌。
5.根据权利要求2所述的低磷低硫灰铸铁生产方法，其特征在于所述的第二次打渣后进行铁水温度测试，确认铁水温度是否达到1450°C。
6.根据权利要求1所述的铝用阳极组装低磷低硫灰铸铁配方，其特征在于加入的生铁、硅铁和低碳钢质量分数分别为83%~91%、8%~16%、0.7%左右。
7.根据权利要求1所述的铝用阳极组装低磷低硫灰铸铁配方，其特征在于生产出的低磷低硫灰铸铁碳含量在3.35 %~3.65%之间。
8.根据权利要求1所述的铝用阳极组装低磷低硫灰铸铁配方，其特征在于生产出的低磷低硫灰铸铁硅含量在2.6%~3.0%之间。
9.根据权利要求1所述的铝用阳极组装低磷低硫灰铸铁配方，其特征在于生产出的低磷低硫灰铸铁磷含量小于0.2%。
10.根据权利要求1所述的铝用阳极组装低磷低硫灰铸铁配方，其特征在于生产出的低磷低硫灰铸铁硫含量小于0.05%。
11.根据权利要求1所述的铝用阳极组装低磷低硫灰铸铁配方，其特征在于生产出的低磷低硫灰铸铁的碳当量在4.35%~4.65%之间。
【文档编号】C22C37/10GK103668333SQ201210317355
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年8月31日 优先权日:2012年8月31日
【发明者】刘朝东, 许海飞, 周善红, 崔银河, 周东方 申请人:沈阳铝镁设计研究院有限公司