电解铝用阳极钢爪的消失模铸造工艺研究

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4、师：闵光辉教授校外导师：张玉民高级工程师专业领域：材料工程所在单位：昌吉学院完成日期：2016年5月30日摘要某铸钢车间主要生产电解铝用阳极钢爪，生产过程中存在诸多质量问题亟待改进。其中孔洞类缺陷是阳极钢爪的主要缺陷，严重影响其使用性能与外观质量，造成产品废品率过高，经济效益低下。本论文结合生产实际，通过对不同部位产生的孔洞类缺陷进行理论分析，研究缺陷的产生机理，改进生产工艺，最终减少或消除孔洞类缺陷。采用DOE实验设计方法，对炉料配比进行优化，试验结果表明，降低低品质炉料比例，可以减少气孔缺陷的产生；对出水温度进

5、行优化，试验结果表明，夏季出水温度控制在1550℃-1600℃，冬季出水温度控制在1600℃-1650℃，可以减少缩孔缺陷的产生。采用华铸CAE对阳极钢爪进行数值模拟分析，研究结果表明，由浇注口、出气口与横浇道组成的下浇模型改进为由一个浇冒口组成的上浇模型，可以避免缩孔缺陷的产生，并具有更高的生产效率及经济效益。通过对改进方案出现的肩部夹渣缺陷进行理论分析，设计了采用斜肩结构的阳极钢爪，保持原阳极钢爪的使用尺寸，增加阳极导杆与钢爪焊接面的高度，增强焊块的抗腐蚀性，提高产品成品率及生产效率。通过上述研究，阳极钢爪的孔

6、洞类缺陷得到明显改善，废品率降低，生产效率与经济效益显著提高。关键词：阳极钢爪；消失模铸造；缺陷防止；工艺改进-I-ResearchonLostFoamCast