阳极组装磷生铁配比优化的研究

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1、阳极组装磷生铁配比优化的研宄赵永金（中铝青海分公司青海大通810108）摘要通过对磷生铁配比优化的研究发现：调整后的磷生铁配比更能满足生产节能降耗的需要，生产运行统计表明：采用新配方后无法压脱率降低了1.08%，铁碳压降降低31.25mv，试验效果非常明敁的。关键词:磷生铁，配比，优化ThestudyontheoptimizationoftheratiobetweenthecastironintheanodeAbstract:Throughresearchonoptimizationofpigironcontainingphosphor,itshows:thenewc

2、ompoundingofpigironcontainingphosphorcouldbettermeettherequirementofenergysavingandconsumptionreductioninproduction.Producingpracticeshowedthattheratioofnon-pressingreduced1.08%'andthevoltagedropbetweenironandcarbonreduced31.25mv.Theindustrialtestingresultswereverygood.Keywords:pigironc

3、ontainingphosphor,compounding,optimization,引言：阳极炭块组装是将阳极导杆、钢爪和预焙阳极炭块组合为一体的工艺过程，铝导杆、钢爪头和预焙阳极炭块通过浇注磷生铁连接在一起。磷生铁浇注的质量直接影响到铝电解能耗，因此，研宂和优化磷生铁配方具有非常重要的意义。磷生铁的成分，特别是铁水中的五大元素的含量对于铸造性能和铁一炭接触电阻关系密切。C:理化性能是膨胀，并呈石墨片状，要求3〜4%，由于C起膨胀作用，可使铁水冷却后减少收缩，铁与碳碗之间接触面积增大，从而使上槽后的铁炭压降降低。Si:理化性能是减小收缩，作用和炭相同。P:理化性能是

4、使铁水流动性好，并使铸件发脆，也是增强流动性而冷脆，它的含量要求0.8〜1.6%。由于P本身的作用增强铁水流动性，在温度相同的情况下，可以使铁水均匀的注入炭碗四周，生产中可以降低电耗。由于它具有脆性，而使爪头上的磷铁环容易脱落。Mn:可以脱硫，增加铸件的拉力，主要是用它来减少铁水屮的含硫量。Fe+Mn—MnS（渣）+Fe。S:性能是脆性（热脆），如铸铁含硫量多，则会引起铸铁环炸裂，使铁炭接触电阻增高。在生产中应千方百计的把硫从铁水中除去，以利于降低压降。对磷生铁的成分进行优化调整，可使磷生铁具冇流动性良好、热膨胀性强、电阻率低、冷态不易脆裂等特点。1问题的提出1.1提

5、高磷生铁压脱率的需要本公司炭素厂组装车间导杆返修率居高不下，（导杆返修率及废品分布见表1）其中开焊、磷生铁压脱不净是影响导杆返修率的主要因素。开焊可通过加强导杆焊接质量解决；磷生铁压脱不净影响因素较多，包括磷生铁合金成份、导杆钢爪表面光滑度等。为降低导杆返修率，节约导杆维修费用，需进行磷生铁成份调整试验。表12002年1一3月导杆下线分布废品类型开焊压脱不净偏中心弯曲化爪其它返修总计455141767013477964412331208363.511.16.63.61.99.3.8428.61.2降低铁碳压降的需要铝导杆与炭块是通过浇铸磷生铁连接到一起的。因此磷生铁的

6、理化特性直接影响到其连接强度和导电性。通过调整各元素含量可改善磷生铁热膨胀系数和电阻率，从而提高组装阳极浇铸质量，并且降低铁碳压降。在电解槽阳极压降中，铁碳压降约占50%。设法降低此部分压降，对电解槽节电具有十分重要的意义。表2我厂阳极铁碳压降实测值项冃数值钢爪淸理后铁炭压降钢爪未淸理铁炭压降测量数（个）8718Max(mv)234290Min(mv)90103平均（mv）151.43180大于162mv的比例（％）1672我公司160KA电解槽阳极铁碳压降设计为162mv。公司能源部所测实际值为：钢爪未经清理测量平均值180mv，（由于钢爪没有清理干净，其中一部分压

7、降不是由于磷生铁因素引起），其中大于162mv占72%;钢爪简单清理后测量值平均151.43mv,其中大于162mv占16%（铁碳压降测量数据见表2）。尽管钢爪清理后铁碳压降平均值低于设计值，但是实际的磷生铁配比很容易波动，使铁碳压降升高；另外在浇铸好的阳极中存在松动、磷铁裂缝、脱极的现象。有关文献屮介绍了对磷生铁成分的研究结果，〔1〕认为通过改善磷生铁成分减少裂纹、降低铁碳压降、节约电耗是有潜力的。因此，本研究着眼于通过磷生铁配方优化，达到降低铁碳压降，提高磷生铁可压脱率的目的。2试验思路对组装难、易压脱磷生铁（难压脱磷生铁分为电焊切割料和铁锤敲打