CN102443733A - 一种提高石墨质阴极炭块导电性能的磷生铁 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种提高石墨质阴极炭块导电性能的磷生铁。磷生铁浇铸料的配方为：C3.3±0.2、Si2.2±0.2、Mn1.0±0.2、P1.0±0.2、S≤0.05，其余成份为铁，磷生铁浇铸料出炉温度为1400℃-1480℃，在浇铸前，加入提前配置好的合金元素，使铁水合金元素成分在如下范围：Ni0.02-0.04,Cr0.03-0.04,V0.04-0.05,Cu0.08-0.12,Ti0.15-0.18。该磷生铁具有良好流动性和适当的收缩性等铸造性能外，具有良好导电性。铝电解过程中，阴极炭块自身内应力能基本保持一个平衡态，铁炭压降能保持在一个更低压降值，有效提高吨铝直流电耗。

Description

一种提高石墨质阴极炭块导电性能的磷生铁
技术领域
 本发明涉及铝电解技术领域，特别是一种提高铝电解槽用石墨质阴极炭块导电性能的磷生铁。
背景技术
 传统的铝电解用阴极炭块磷生铁，由于其浇铸料配方成份使浇铸的石墨质阴极炭块铁炭压降在30mV以上，电能利用效率低，平均利用效率不足50%。
 为进一步降低铁炭压降，本发明研究开发出能有效提高导电性能的新型磷生铁。
 技术内容
本发明的目的是提供一种能提高石墨质阴炭块极导电性能的磷生铁。
 本发明的技术方案是：石墨质阴极炭块磷生铁浇铸料的配方为：C3.3±0.2、Si2.2±0.2、Mn1.0±0.2、P1.0±0.2、S≤0.05，其余成份为铁，磷生铁浇铸料出炉温度为1400℃-1480℃，在浇铸前，加入提前配置好的合金元素，使铁水合金元素成分在如下范围：Ni0.02-0.04, Cr0.03-0.04,V0.04-0.05,Cu0.08-0.12,Ti0.15-0.18。
 、Cr两种元素对磷生铁膨胀系数具有敏感性。随Cr、Ni元素含量的增加，合金膨胀系数也增加。Ni元素具有低温敏感性，400℃以下对膨胀系数影响较大，Cr元素具有高温敏感性，400℃以上对膨胀系数影响较大。Cu含量的增加,磷生铁的线膨胀系数减小。V、Ti具有明显反石墨化作用，能起到良好晶粒细化，有效降低电阻率，提高阴极炭块导电性能作用。
 、Cr、V、Cu、Ti五种合金微量元素合理配置，是保持适当的收缩性等铸造性能，确保石墨质炭块浇铸成形效果达到最佳状态，铁炭压降能保持更低压降值。
 该磷生铁具有良好流动性和适当的收缩性等铸造性能外，具有良好导电性。主要用于石墨质阴极炭块浇铸，能保持良好成形的同时，常温下炭块处于拉应力状态，铁炭压降能保持在25mV以下。铝电解过程中，阴极炭块自身内应力能基本保持一个平衡态，铁炭压降能保持在一个更低压降值，有效提高吨铝直流电耗。
具体实施方式
 实施例1：
石墨质阴极炭块磷生铁浇铸料配方为C3.3±0.2、Si2.2±0.2、Mn1.0±0.2、P1.0±0.2、S≤0.05，其余成份为铁，磷生铁浇铸料从中频炉出炉时的温度为1400℃，磷生铁水进入浇包中在浇铸前，加入提前配置好的合金元素，使磷生铁浇铸料合金元素成分为：Ni0.02,Cr0.03,V0.04,Cu0.08,Ti0.15。    
实施例2：
石墨质阴极炭块磷生铁浇铸料配方为C3.3±0.2、Si2.2±0.2、Mn1.0±0.2、P1.0±0.2、S≤0.05，其余成份为铁，磷生铁浇铸料从中频炉出炉时的温度为1450℃，磷生铁水进入浇包中在浇铸前，加入提前配置好的合金元素，使磷生铁浇铸料合金元素成分为：Ni0.04,Cr0.04,V0.05,Cu0.12,Ti0.18。
 实施例3：
石墨质阴极炭块磷生铁浇铸料配方为C3.3±0.2、Si2.2±0.2、Mn1.0±0.2、P1.0±0.2、S≤0.05，其余成份为铁，磷生铁浇铸料从中频炉出炉时的温度为1480℃，磷生铁水进入浇包中在浇铸前，加入提前配置好的合金元素，使磷生铁浇铸料合金元素成分为：Ni0.03,Cr0.35, V0.45, Cu0.1,Ti0.17。

Claims (1)

1.一种提高石墨质阴极炭块导电性能的磷生铁，其特征在于磷生铁浇铸料的配方为：C3.3±0.2、Si2.2±0.2、Mn1.0±0.2、P1.0±0.2、S≤0.05，其余成份为铁，磷生铁浇铸料出炉温度为1400℃-1480℃，在浇铸前，加入提前配置好的合金元素，使铁水合金元素成分在如下范围：Ni0.02-0.04, Cr0.03-0.04,V0.04-0.05,Cu0.08-0.12,Ti0.15-0.18。
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