CN107541751A

CN107541751A - 一种钢铝合金阴极钢棒及其制作方法

Info

Publication number: CN107541751A
Application number: CN201710827239.XA
Authority: CN
Inventors: 高西胜; 严军; 金培鹏; 赵志华; 高子淳; 李刚; 尉枫; 韩宗才
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2018-01-05

Abstract

一种钢铝合金阴极钢棒及其制作方法，涉及电解铝冶炼技术领域，一种钢铝合金制作的阴极钢棒，其各组份的质量百分比为：C为0.04～0.10%、Si≤0.17%、Mn≤0.25%、P≤0.04%、S≤0.04%、Al为0.30～0.65%，其余为Fe。一种钢铝合金制备的阴极钢棒的铸造方法，其由第一步：冶炼08铝废料；第二步：添加金属铝锭；第三步：添加稀土硅；第四步：轧制或钢模浇铸完成。本发明的有益效果在于：本发明经过长期、反复研究和实验，研制成功了钢铝合金制备的阴极钢棒，根据测算它的电压可降低至少50mV，每降低1mv就可节电3.3度，每吨铝就可节电达150kWh以上，节能效果十分明显。

Description

一种钢铝合金阴极钢棒及其制作方法

一、技术领域

本发明适用于大型预焙铝电解槽阴极结构中的一种钢铝合金阴极钢棒及其制作方法。

二、背景技术

电解铝行业是耗电大户，电能消耗的高低是制约电解铝企业发展的关键因素。因此，电解铝的生产管理部门都把降低电耗作为企业技术进步和提高生产管理水平的重要技术经济指标之一。众所周知，铝电解生产供电***是直流、低电压、大电流回路，在电解槽的供电回路通常采用低电阻设计，而降低电解槽外部压降是铝电解节能的有效途径之一。研究发现，为有效降低电流在传导过程中的损耗，电解槽阴极钢棒电阻率应越小越好。目前，传统的铝电解阴极导电装置一般采用轧制扁钢230mm×100mm×2100mm，材质为Q195的钢棒，并用同材质扁钢与母排过渡焊接后，与阴极碳块用石油焦捣制组合而成，主要起传导电流的作用。现有普通Q195碳钢成份为（%）： C 0.06-0.12、 Si≤ 0.3、 Mn 0.25～0.50、P ≤0.045、S≤ 0.050，传统的阴极钢棒由于在材料、结构及工艺设计方面的局限，存在着电流损耗较大、压降过高（外部压降一般在210mV左右）等诸多问题。

三、发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种钢铝合金阴极钢棒，其特征在于：其各组份的重量百分数为：C0.04～0.10%、Si ≤0.17%、Mn≤0.25%、P≤0.04%、S≤0.04%、Al 0.30～0.65%，其余为Fe。

一种钢铝合金阴极钢棒的制作方法，其特征在于：其由以下步骤完成，第一步：对08铝废钢进行冶炼；第二步：添加金属铝锭，加入量为总重的0.30～0.65%；第三步：出炉前30分钟向熔体中添加稀土硅，加入量为总重的0.015～0.020%，精炼30分钟后出炉；第四步：将出炉后的熔体在钢模套内浇铸成型，或者连铸轧制成型。

本发明的有益效果在于：

本发明经过长期、多次、反复的研究和实验，终于研制成功一种钢铝合金阴极钢棒，与传统Q195材质阴极钢棒相比，电阻率大大降低，导电性、耐腐蚀性大大提高，经过测定其压降可降低至少50mV，每降低1mV就可节电3.3度，吨铝节电可以达到150度以上，以年产50万吨铝的中型铝电解企业计算，年节电达7500万度，其节能效果十分显著。

四、具体实施方式

实施例1：一种钢铝合金阴极钢棒，其特征在于：其各组份的质量百分比为：C为0.04% 、Si 为0.17%、Mn为0.25%、P为0.04%、S为0.04%、Al为 0.30%，其余为Fe。

一种钢铝合金制备的阴极钢棒的制作方法，其特征在于：其由以下步骤完成，第一步：冶炼08铝废料，08铝废料中各组份的质量百分比为： C 0.04% 、Si为0.10%、Mn为0.25%、P为0.025%、S为0.025%，将1000kg的08铝废料在1550℃，在常压的条件下在中频电炉内冶炼1.5时间；

第二步：添加金属铝锭，待08铝废料全融后再向冶炼08铝废料中添加金属铝锭，铝的加入量为08铝废料总重量的0.30%；

第三步：添加稀土硅，在出炉前30分钟向冶炼的08铝废料中添加稀土硅，稀土硅的加入量为冶炼的08铝废料和添加的金属铝锭的总重量的0.015%，待添加完稀土硅并熔融后，精炼30分钟将08铝废料移出，得到阴极钢棒的制造材料；

第四步：将出炉后的熔体在钢模套内浇铸成型。

实施例2，一种钢铝合金阴极钢棒，其特征在于：其各组份的质量百分比为：C为0.10% 、Si＜0.17%、Mn＜0.25%、P＜0.04%、S＜0.04%、Al为 0.65%，其余为Fe。

一种钢铝合金制备的阴极钢棒的制作方法，其特征在于：其由以下步骤完成，第一步：冶炼08铝废料，08铝废料中各组份的质量百分比为： C为0.08% 、Si ＜0.10%、Mn＜0.25%、P＜0.025%、S＜0.025%，将1000kg的08铝废料在1575℃，在常压的条件下在中频电炉内冶炼1.8时间；

第二步：添加金属铝锭，待08铝废料全融后再向冶炼08铝废料中添加金属铝锭，铝的加入量为08铝废料总重量的0.45%；

第三步：添加稀土硅，在出炉前30分钟向冶炼的08铝废料中添加稀土硅，稀土硅的加入量为冶炼的08铝废料和添加的金属铝锭的总重量的0.018%，待添加完稀土硅并熔融后，精炼30分钟将08铝废料移出，得到阴极钢棒的制造材料；

第四步：将出炉后的熔体在钢模套内连铸轧制成型。

实施例3，一种钢铝合金阴极钢棒，其特征在于：其各组份的质量百分比为：C为0.10% 、Si ＜0.17%、Mn＜0.25%、P＜0.04%、S＜0.04%、Al为 0.65%，其余为Fe。

一种钢铝合金制备的阴极钢棒的制作方法，其特征在于：其由以下步骤完成，第一步：冶炼08铝废料，08铝废料中各组份的质量百分比为： C0.08% 、Si ＜0.10%、Mn＜0.25%、P＜0.025%、S＜0.025%，将1000kg的08铝废料在1600℃，在常压的条件下在中频电炉内冶炼2时间；

第二步：添加金属铝锭，待08铝废料全融后再向冶炼08铝废料中添加金属铝锭，铝的加入量为08铝废料总重量的0.65%；

第三步：添加稀土硅，在出炉前30分钟向冶炼的08铝废料中添加稀土硅，稀土硅的加入量为冶炼的08铝废料和添加的金属铝锭的总重量的0.020%，待添加完稀土硅并熔融后，精炼30分钟将08铝废料移出，得到阴极钢棒的制造材料；

第四步：将出炉后的熔体在钢模套内连铸轧制成型。

Claims

1.一种钢铝合金制作的阴极钢棒，其特征在于：其各组份的重量百分数为：C0.04～0.10%、Si ≤0.17%、Mn≤0.25%、P≤0.04%、S≤0.04%、Al 0.30～0.65%，其余为Fe。

2.一种钢铝合金阴极钢棒的制作方法，其特征在于：其由以下步骤完成，第一步：对08铝废钢进行冶炼；第二步：添加金属铝锭，加入量为总重的0.30～0.65%；第三步：出炉前30分钟向熔体中添加稀土硅，加入量为总重的0.015～0.020%，精炼30分钟后出炉；第四步：将出炉后的熔体在钢模套内浇铸成型，或者连铸轧制成型。