一种提高石墨质阴极炭块导电性能的磷生铁.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102443733A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102443733A(43)申请公布日2012.05.09(21)申请号201110408608.4(22)申请日2011.12.09(71)申请人云南铝业股份有限公司地址650000云南省昆明市呈贡(72)发明人刘志祥杨叶伟张建宇张大信廖丕博高显宏熊自勇任飞雄周永全陈晓云吴传刚张伟王跃全杜炳钧朱绍升(74)专利代理机构昆明正原专利代理有限责任公司53100代理人金耀生(51)Int.Cl.C22C37/10(2006.01)C25C3/08(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种提高石墨质阴极炭块导电性能的磷生铁(57)摘要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。CN102437ACCNN110244373302443750A权利要求书1/1页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。2CCNN110244373302443750A说明书1/2页一种提高石墨质阴极炭块导电性能的磷生铁技术领域[0001]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[0002]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%。[0003]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。[0004]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。[0005]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。[0006]、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。[0007]、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。[0008]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[0009]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145