陽(yáng)極組裝磷生鐵配比優(yōu)化的研究

1、陽(yáng)極組裝磷生鐵配比優(yōu)化的研究陽(yáng)極組裝磷生鐵配比優(yōu)化的研究陽(yáng)極組裝磷生鐵配比優(yōu)化的研究趙永金(中鋁青海分公司青海大通810108)摘要通過(guò)對(duì)磷生鐵配比優(yōu)化的研究發(fā)現(xiàn)：調(diào)整后的磷生鐵配比更能滿足生產(chǎn)節(jié)能降耗的需要，生產(chǎn)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)表明：采用新配方后無(wú)法壓脫率降低了1.08％，鐵碳?jí)航到档?1.25ｍv，試驗(yàn)效果非常明顯的。關(guān)鍵詞:磷生鐵，配比，優(yōu)化4o6Yg$k6l@G1|$uThestudyontheoptimizationoftherati

2、obetweenthecastironintheanodeAbstract:Throughresearchonoptimizationofpigironcontainingphosphitshows:thenewcompoundingofpigironcontainingphosphcouldbettermeettherequirementofenergysavingconsumptionreductioninproduction.Pr

3、oducingpracticeshowedthattheratioofnonpressingreduced1.08%thevoltagebetweenironcarbonreduced31.25mv.Theindustrialtestingresultswereverygood.Keywds:pigironcontainingphosphcompoundingoptimization引言：1oy3Z5Ub%[.UzG%E!s陽(yáng)極炭塊組裝

4、是將陽(yáng)極導(dǎo)桿、鋼爪和預(yù)焙陽(yáng)極炭塊組合為一體的工藝過(guò)程，鋁導(dǎo)桿、鋼爪頭和預(yù)焙陽(yáng)極炭塊通過(guò)澆注磷生鐵連接在一起。磷生鐵澆注的質(zhì)量直接影響到鋁電解能耗，因此，研究和優(yōu)化磷生鐵配方具有非常重要的意義。磷生鐵的成分，特別是鐵水中的五大元素的含量對(duì)于鑄造性能和鐵—炭接觸電阻關(guān)系密切。C：理化性能是膨脹，并呈石墨片狀，要求3～4%，由于C起膨脹作用，可使鐵水冷卻后減少收縮，鐵與碳碗之間接觸面積增大，從而使上槽后的鐵炭壓降降低。Si：理化性能是減小收縮

5、，作用和炭相同。P：理化性能是使鐵水流動(dòng)性好，并使鑄件發(fā)脆，也是增強(qiáng)流動(dòng)性而冷脆，它的含量要求0.8～1.6%。由于P本身的作用增強(qiáng)鐵水流動(dòng)性，在溫度相同的情況下，可以使鐵水均勻的注入炭碗四周，生產(chǎn)中可以降低電耗。由于它具有脆性，而使爪頭上的磷鐵環(huán)容易脫落。Mn：可以脫硫，增加鑄件的拉力，主要是用它來(lái)減少鐵水中的含硫量。FeMn→MnS（渣）Fe。S：性能是脆性（熱脆），如鑄鐵含硫量多，則會(huì)引起鑄鐵環(huán)炸裂，使鐵炭接觸電阻增高。在生產(chǎn)中應(yīng)

6、千方百計(jì)的把硫從鐵水中除去，以利于降低壓降。對(duì)磷生鐵的成分進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，可使磷生鐵具有流動(dòng)性良好、熱膨脹性強(qiáng)、電阻率低、冷態(tài)下易脆裂等特點(diǎn)。.b4~)J:J“U1問題的提出1.1提高磷生鐵壓脫率的需要從表3數(shù)據(jù)可知：難、易壓脫磷生鐵的碳含量相差較大，由此可見磷生鐵成份對(duì)其壓脫性能影響較大，通過(guò)調(diào)整加入磷生鐵的合金數(shù)量來(lái)調(diào)整磷生鐵成份，以改變其壓脫性能是可行的。%@!s4@h$r表3磷生鐵成份對(duì)壓脫影響CSMnPSi4z:Y7X)j%fl

7、$s)u0s1h易壓脫磷鐵環(huán)料3.410.240.3020.721.81電焊切割料2.360.20.4461.142.21&z:G9C:@H1s5Fl1d.Y鐵錘敲打料2.340.30.4621.12.00h!u:Av2c1~5k]$[)Z表4磷生鐵成份技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)值及實(shí)際值單位：%項(xiàng)目類別CSiPMn碳當(dāng)量Pjg2Z#(Sy5“o標(biāo)準(zhǔn)值2.5─3.52.0─3.00.8─1.60.6─0.90~j!]z(A99年實(shí)際值2.772.481.

8、380.794.05wn3|$j5_7C!h#A2000年實(shí)際值2.752.431.020.813.92001年實(shí)際值2.62.541.10.4373.8根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹〔1〕：增加磷生鐵C含量，適當(dāng)調(diào)整Si、P含量，且碳當(dāng)量充分接近4.3%，可得到磷生鐵低熱膨脹系數(shù)，低電阻率，從而大大降低炭陽(yáng)極鐵碳?jí)航?；在相關(guān)試驗(yàn)獲得了磷生鐵電阻率降低85.7%的結(jié)果。我公司磷生鐵碳當(dāng)量情況：99年為4.05%、2000年為3.9%；2001年為3.

9、8%，碳當(dāng)量較低，因此需要提高碳含量。（磷生鐵實(shí)際成份統(tǒng)計(jì)見表4）適當(dāng)提高P含量能提高磷生鐵冷脆性，提高壓脫率；降低S含量能降低磷生鐵熱脆性，減少電解生產(chǎn)過(guò)程中脫極現(xiàn)象；Si具有固溶提高機(jī)械強(qiáng)度的作用。Mn具有脫S和提高機(jī)械強(qiáng)度的作用。因此有必要對(duì)我公司磷生鐵成份進(jìn)行調(diào)整，據(jù)有關(guān)資料顯示合適磷生鐵合金配比，能夠?qū)㈣F碳?jí)航到档?20mv左右。而我公司機(jī)動(dòng)能源處測(cè)試經(jīng)簡(jiǎn)單清刷的陽(yáng)極鐵碳?jí)航禐?51.43mv，盡管比我公司陽(yáng)極鐵碳?jí)航翟O(shè)計(jì)值1

10、62mv要低，但與120mv相比還有較大降低空間。w`&“e5L4f8r3D3試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果實(shí)驗(yàn)室研究表明，當(dāng)保持碳當(dāng)量4.3%左右，調(diào)整磷生鐵中C、Si、P、Mn、S可減少磷生鐵熱膨脹系數(shù)，降低磷生鐵電阻率。在合適的Si、P、Mn含量范圍內(nèi)，溫度對(duì)磷生鐵電阻率影響減弱，因此磷生鐵合金元素保持適當(dāng)范圍，可減少鐵碳?jí)航?，改善磷生鐵壓脫性能。3.1Mn確定在0.6～0.9％的范圍內(nèi)，對(duì)C、P、Si三元素進(jìn)行L34正交試驗(yàn)，以確定最佳磷生鐵配