新型磷生铁配方电解铝工艺

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1、新型磷生铁配方电解铝工艺　　摘要：铝电解行业是我国重点耗能行业，如果通过工艺技术手段降低单位能耗即是节能减排的需要也是生产系统提高经济效益的必要手段，本文通过相关试验数据的分析，讨论了在各项磷生铁配方试验的基础上寻求最优配方。关键词：电解铝；磷生铁；优化配方中图分类号：TF821文献标识码：B铝电解槽是耗能大户，其中阳极铁碳压降约占整个阳极压降的30—50%，降低铁碳压降对铝电解槽节能意义重大。铝电解槽现用磷生铁均在实际生产过程中容易出现以下问题：磷生铁环与碳碗壁热胀冷缩匹配不理想，使阳极铁-碳压降增加；磷生铁室温脆性较差。对新型铝电解槽磷生铁配方的研究势在必行。为此，通过与中南大

2、学协作，对磷生铁配方进行优化研究，降低电解槽部分铁碳压降，降低槽工作电压，实现节能降耗的有着重要的意义。本次试验分两阶段，第一阶段，通过试验找出磷生铁最优配方，第二阶段，在不改变我厂现有磷生铁浇铸工况条件下，测试磷生铁最优配方的节能效果。8第一阶段的试验阳极于5月23日在阳极组装车间进行熔炼浇铸，5月27日在电解一车间上槽使用。在熔炼中，先将一部分回炉铁、生铁、硅铁、锰铁、磷铁交替加入炉中，待融化后，再加入另一部分，全部融化后扒渣，加入改性元素并保温120分钟，保温过程中使用增碳技术添加石墨粉。此次试验分四种类型，见表1中的A、B、C、D。熔炼配方见表3。表1A根据我厂现有配方进行

3、优化，加85%回炉铁，保温两小时B我厂现有配方，加85%回炉铁C中南大学优化配方、无回炉铁，保温两小时D国内最佳优化配方、无回炉铁，保温两小时中南大学优化配方A（加85%回炉铁）该配方熔炼工艺在1#炉内先将生铁、回炉铁、磷铁、锰铁、硅铁交替加入炉中，按现场正常生产用的升温曲线升温熔化后，扒渣；在电磁搅拌条件下，将秤好的改性元素碎块分2～3批加入其中，再持续搅拌30分钟以上，测温，在1300～1350℃下保温120分钟以上，保温期间，保温期分批加入石墨粉，并施以电磁搅拌，每次5～10分钟，测温，在1350～1400℃下取分析试样3个，编号分别为BT1-1，BT1-2，BT1-3，然后

4、出铁水一抬包，进行浇铸，共浇铸8组试验极，编号分别为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8。8丹江口现有生产用配方B（按现有配比加回炉铁）该配方熔炼工艺在2#炉内以现有生产熔炼工艺进行生产，不做改变。中南大学优化配方C（无回炉铁）该配方熔炼工艺在3#炉内先将生铁、磷铁、锰铁、硅铁交替加入炉中，按现场正常生产用的升温曲线升温熔化后，扒渣；在电磁搅拌条件下，将秤好的精锑碎块分2～3批加入其中，再持续搅拌30分钟以上，测温，在1300～1350℃下保温120分钟以上，保温期间，保温期分批加入石墨粉，并施以电磁搅拌，每次5～10分钟，测温，在1350～1400℃下取分析试样3个，编

5、号分别为AT1-1，AT1-2，AT1-3，然后出铁水一抬包，进行浇铸，共浇铸8组试验极，编号分别为A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8。国内优化配方D（不加回炉铁）该配方熔炼工艺在4#炉内先将生铁、磷铁、硅铁交替加入炉中，按现场正常生产用的升温曲线升温熔化后，扒渣；在电磁搅拌条件下，测温，在1300～1350℃下保温120分钟以上，保温期间，施以电磁搅拌，每次5～10分钟，测温，在1350～1400℃下取分析试样3个，编号分别为CT1-1，CT1-2，CT1-3，然后出铁水一抬包，进行浇铸，共浇铸8组试验极，编号分别为C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8。8试

6、验期间，所用生铁、锰铁、硅铁、磷铁、改性元素、石墨粉其百分比见表2。表2CSiMnP生铁（%）4.260.490.240.1Mn铁（%）6.81.6166.430.13P铁（%）0.031.021.4726.01Si铁（%）0.1584.970.270.02对石墨粉的要求，粒度100目筛，灰分95%。在熔炼中，进行电磁搅拌，让各炉料充分混合熔化。每炉取2-3炉样送化验室分析。其分析报告见表3。表3磷生铁分析报告单编号MnSiPSCA-10.834.821.010.63.17A-20.974.581.040.543.27A-30.724.751.040.552.94B-10.21.8

7、21.490.32.28B-20.21.831.440.282.26B-30.21.81.460.32.3C-10.543.870.660.044.32C-20.543.680.60.044.47C-30.563.780.660.044.58D-10.281.030.090.023.588D-20.281.040.10.023.56第二阶段为测试磷生铁最优配方的节能效果，在测试方案上我们通过配料、熔炼、增碳、浇铸、试样制备、试验极和对比极组装和编号、上槽工序后实施在线