CN101376917B - 铝电解磷生铁添加剂 - Google Patents
铝电解磷生铁添加剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101376917B CN101376917B CN2008102316272A CN200810231627A CN101376917B CN 101376917 B CN101376917 B CN 101376917B CN 2008102316272 A CN2008102316272 A CN 2008102316272A CN 200810231627 A CN200810231627 A CN 200810231627A CN 101376917 B CN101376917 B CN 101376917B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pig iron
- additive
- iron
- percent
- phosphorus pig
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
本发明提供了一种铝电解用磷生铁添加剂，其特征在于所述添加剂按重量百分比计量，其成分为：稀土2.0～4.5％、钙2.5～4.5％、钡1.5～3.5％、铝2.0～3.5％、铋1.0～2.5％、锰1.5～4.5％、硅35.0～45.0％、其余为铁、其它杂质≤1％。由于添加剂的加入，能够改善磷生铁凝固后组织，消除硫的有害作用，能够有效降低铁-炭压降、同时增加磷生铁脆性。经试验和扩大试验证明：磷生铁铁-炭压降比未使用添加剂降低10～20mV；压脱力比传统磷生铁降低5～22％，脱硫率6～25％。
Description
技术领域 本发明属于铝冶炼技术领域，具体涉及一种铝电解阳极组装用磷生铁添加剂。
背景技术 铝电解用预焙阳极炭块组由炭块、钢爪和铝导杆三部分组成，钢爪与炭块之间通过磷生铁浇注连接在一起。从目前铝电解磷生铁的成分变化的趋势看，磷生铁从传统的碳3.0～3.5％、硅1.8～2.5％、锰0.5～1.0％、磷1.2～1.0％、硫<0.1％(越低越好)(《铝电解》邱竹贤冶金工业出版设2005.7第6次印刷)，向碳3.6～3.8％、硅1.4～1.5％、锰0.3～0.5％、硫≦0.05、磷≦0.1％(《预焙槽炼铝》邱竹贤冶金工业出版设2005.3)的方向发展，在发展变化的过程中存在如下问题：
①磷生铁在反复熔炼后，由于压脱的磷铁环中残存有氟盐，促进了碳和硅的氧化，碳当量降低，铁水的流动性变差，石墨核心数量减少，白口倾向增加，碳化物数量增加，高电阻相增加，使铁-炭压降升高。
②磷生铁由于碳当量降低，白口倾向增加，石墨化膨胀不足，使磷生铁与阳极炭碗之间产生间隙，引起松动，同时磷铁环收缩时产生裂纹，造成废品或铁-炭压降升高；
③磷生铁经反复熔炼后，在碳含量降低的同时夹杂物数量增加，有害气体含量增加，磷铁环中产生夹杂、气孔的倾向增加，在减少导电面积的同时，粘爪倾向增加；
④传统的磷生铁和改进的磷生铁都要求较高的含碳量，而目前的增碳剂没有办法达到规范要求，造成大量的磷生铁在使用较少次数后碳量降低被淘汰或大量补充新材料使磷生铁总量增加；
⑤由于世界原油价格在不断攀升，生产阳极用石油焦随着炼油技术的提高，可用的优质石油焦数量越来越少，大量高硫含量的石油焦被用于炭阳极的制造，电解过程中，阳极块中的硫在长时间的高温下渗入到磷生铁中，使磷生铁增硫，很多情况下硫含量远远超过规范的要求，使高阻值的硫化物的数量增加，铁水流动性降低，磷生铁本身的电阻增加，铁-炭压降升高；另一方面，目前使用的脱硫剂效率低并且侵蚀炉衬，操作困难。
由于上述问题的存在，降低磷生铁铁-炭压降，改善磷生铁的组织及减少磷生铁污染，节能降耗，减少粘爪数量越来越受到广泛地关注。
近年来，国内外对降低铁-炭压降进行了大量的研究工作，取得了很大的进展，在磷生铁方面申请专利有：由中国铝业股份有限公司申请的“一种铝电解磷生铁增碳方法(200610090900.5)”、“一种预焙阳极浇注用磷生铁水脱硫技术(200510019991.9)”。广西平果铝业公司申请的“铝电解阳极组装用磷生铁(99104248.4)”，由于存在元素烧损和增碳率低的问题，同时存在炉内脱硫效率低、侵蚀炉衬、操作困难、产生大量脱硫渣，造成二次污染的问题；为了改性加入的有色金属价格高、熔点低，易形成大量低熔点相，有色金属汽化点低，再次熔炼时会造成环境污染。
发明内容 本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种消除硫的有害作用，改善磷生铁凝固后组织，能够有效降低铁-炭压降、同时增加磷生铁脆性的铝电解用磷生铁添加剂。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种铝电解用磷生铁添加剂，其特征在于所述添加剂按重量百分比计量，其成分为：稀土2.0～4.5％、钙2.5～4.5％、钡1.5～3.5％、铝2.0～3.5％、铋1.0～2.5％、锰1.5～4.5％、硅35.0～45.0％、其余为铁、其它杂质≤1％。
所述的添加剂适用的磷生铁成分按重量百分比计量，其组成为：碳1.8～3.8％、硅1.8～3.0％、锰0.20～1.5％、磷0.1～1.5％、硫小于1.0％，其余为铁，其它杂质≤1％(其中包含了与本案同日申请的一种铝电解用新型磷硫生铁)。
所述的添加剂按磷生铁铁水重量的0.5～1.0％加入。
所述的添加剂是通过将各合金组分破碎至15mm以下经机械混合而成；或将配好的各合金组分预热后装入电弧炉中熔化、浇注并破碎至15mm以下而成。
为了现场易于实施和控制，所述添加剂按需要量进行包装，当磷生铁碳含量≤2.8％时，按磷生铁铁水重量的1.0％加入；当磷生铁碳含量>2.8％时，按磷生铁铁水重量的0.5％加入。
所述的添加剂采用冲入法加入，经充分搅拌后扒渣，在铁水上覆盖膨胀珍珠岩。
为改善磷生铁铁水的纯净度，使添加剂充分吸收，磷生铁熔炼温度控制在1470～1500℃，并在炉内降温静置，降温至1430～1450℃再出炉浇注。
本发明提供的上述铝电解用磷生铁添加剂，首次采用添加剂对磷生铁进行处理，扩大了磷生铁化学成分范围，使用性能有以下特点：
①经试验和扩大试验证明：磷生铁铁-炭压降比未使用添加剂降低10～20mV；压脱力比传统磷生铁降低5～22％，脱硫率6～25％
②由于添加剂的加入，其中的合金元素有效的替代了磷生铁中的硅、锰，在脱硫的同时使脱硫产物成为有用的石墨结晶核心，改善磷生铁中磷化物和硫化物的分布，并减少了因脱硫造成的成本增加。
③由于添加剂的加入，使磷生铁凝固时石墨核心数量增加，减少了白口倾向，促进铁水凝固过程析出石墨，消除炭碗与磷生铁之间的间隙，减少松动产生的废品，同时也加速已形成碳化物在电解过程的分解，降低铁-炭压降。
④由于添加剂的加入，使铁水净化，夹杂物数量减少，改善了磷生铁与钢爪的接触状况，减少了因夹杂、气孔等铸造缺陷造成的粘爪现象。
使磷生铁的使用周期延长，新材料补加量减少，成本降低。
具体实施方式
实施例1：
经试验测定表明，对于含碳1.8％、硅2.6％、锰0.32％、硫0.89％、磷0.79％的磷生铁铁水，熔炼温度1500℃，在电炉小功率下降温至1450℃出炉，按磷生铁铁水重量的1.0％将经机械混合的添加剂加入包中，添加剂成分为稀土2.58％、钙3.2％、钡1.8％、铝2.0％、铋1.0％、锰1.8％、硅40％、其余为铁、其它杂质≤1％，采用冲入法混合，经充分搅拌后扒渣，在铁水上覆盖膨胀珍珠岩，浇注后观察，磷铁环表面收缩量较未经处理的表面收缩量有较大的减小；测定压降为153mV，比未处理压降降低17.4mV，压脱力降低15％，脱硫率6.3％。
实施例2：
经实验测定表明，对于含碳3.51％、硅2.83％、锰0.25％、硫0.14％、磷0.25％的磷生铁铁水，熔炼温度1480℃，在电炉小功率下降温至1440℃出炉，按磷生铁铁水重量的0.5％将经电弧炉熔炼的添加剂加入包中，添加剂成分为稀土4.0％、钙2.5％、钡2.2％、铝2.8％、铋2.3％、锰4.5％、硅36％、其余为铁、其它杂质≤1％，采用冲入法处理浇注后观察，磷铁环表面产生膨胀，并且有大量铁豆产生；测定压降为156.75mV，比未处理压降降低18.1mV，压脱力降低12％，脱硫率25％。
实施例3：
经实验测定表明，对于含碳2.10％、硅2.30％、锰0.75％、硫0.95％、磷1.22％的磷生铁铁水，熔炼温度1490℃，在电炉小功率下降温至1440℃，按磷生铁铁水重量的1.0％将经机械混合的添加剂加入包中，添加剂成分为稀土4.5％、钙3.6％、钡3.12％、铝3.0％、铋1.8％、锰3.5％、硅42％、其余为铁、其它杂质≤1％，采用冲入法处理浇注后观察，磷铁环表面收缩较未经处理的表面有较大的减小，且局部有鼓胀；测定压降为161mV，比未处理压降降低19mV，压脱力降低18％，脱硫率9.5％。
实施例4：
经实验测定表明，对于含碳3.8％、硅2.12％、锰1.5％、硫0.12％、磷0.50％的磷生铁铁水，熔炼温度1470℃，在电炉小功率下降温至1430℃，按磷生铁铁水重量的0.5％将经电弧炉熔炼的添加剂加入包中，添加剂成分为稀土3.0％、钙4.5％、钡3.45％、铝3.5％、铋1.5％、锰2.5％、硅38％、其余为铁、其它杂质≤1％，采用冲入法处理浇注后观察，磷铁环表面外凸，比未加添加剂的有更多的铁豆溢出；测定压降为156.75mV，与未处理比较压降降低18.1mV，压脱力降低15％，脱硫率25％。
实施例5：
经实验测定表明，对于含碳2.80％、硅2.5％、锰1.0％、硫0.7％、磷1.45％的磷生铁铁水，熔炼温度1485℃，在电炉小功率下降温至1440℃，按磷生铁铁水重量的0.85％将经机械混合的添加剂加入包中，添加剂成分为稀土2.8％、钙3.0％、钡1.5％、铝2.5％、铋2.5％、锰2.1％、硅44.5％、其余为铁、其它杂质≤1％，采用冲入法处理浇注后观察，磷铁环表面收缩较未经处理的表面有较大的减小；测定压降为165mV，比未处理压降降低15mV，压脱力降低13％。脱硫率20.5％。
实施例6：
经实验测定表明，对于含碳3.65％、硅2.0％、锰0.85％、硫0.24％、磷0.12％的磷生铁铁水，熔炼温度1480℃，在电炉小功率下降温至1435℃，按磷生铁铁水重量的0.5％将经电弧炉熔炼的添加剂加入包中，添加剂成分为稀土3.5％、钙2.8％、钡2.5％、铝2.35％、铋1.3％、锰3％、硅43.2％、其余为铁、其它杂质≤1％，采用冲入法处理浇注后观察，磷铁环表面鼓起，并有铁豆渗出，较未经处理的渗出铁豆多；测定压降为165mV，与未处理比较压降降低13.5mV，压脱力降低8％，脱硫率19％。
实施例7：
经试验测定表明，对于含碳2.30％、硅1.8％、锰0.65％、硫0.65％、磷1.02％的磷生铁铁水，熔炼温度1495℃，在电炉小功率下降温至1450℃出炉，按磷生铁铁水重量的1.0％将经机械混合的添加剂加入包中，添加剂成分为稀土2.1％、钙2.52％、钡2.0％、铝2.1％、铋2.0％、锰3.75％、硅35％、其余为铁、其它杂质≤1％，采用冲入法处理浇注后观察，磷铁环表面收缩量较未经处理的表面收缩量有较大的减小；测定压降为164mV，比未处理压降降低16.2mV，压脱力降低18％，脱硫率11.8％。
实施例8：
经实验测定表明，对于含碳2.5％、硅3.0％、锰0.45％、硫0.35％、磷0.50％铁水熔炼温度1490℃，在电炉小功率下降温至1450℃出炉，按磷生铁铁水重量的1.0％将经电弧炉熔炼的添加剂加入包中，添加剂成分为稀土3.61％、钙3.9％、钡2.45％、铝3.31％、铋1.2％、锰1.5％、硅45％、其余为铁、其它杂质≤1％，采用冲入法处理浇注后观察，磷铁环表面平整，未处理的磷铁环表面出明显的收缩凹陷；测定压降为156mV，比未处理压降降低20mV，压脱力降低13％，脱硫率15％。
实施例9：
经试验测定表明，对于含碳3.0％、硅2.45％、锰1.23％、硫0.65％、磷1.32％的磷生铁铁水，熔炼温度1475℃，在电炉小功率下降温至1430℃出炉，按磷生铁铁水重量的0.5％将经机械混合的添加剂加入包中，添加剂成分为稀土2.0％、钙4.25％、钡2.34％、铝2.35％、铋1.38％、锰1.66％、硅37.2％、其余为铁、其它杂质≤1％，采用冲入法处理浇注后观察，磷铁环表面凸起，未经处理的表面下凹；测定压降为155mV，比未处理压降降低15.9mV，压脱力降低22％，脱硫率16％。
实施例10：
经实验测定表明，对于含碳3.3％、硅1.9％、锰0.52％、硫0.31％、磷0.36％的磷生铁铁水，熔炼温度1480℃，在电炉小功率下降温至1435℃出炉，按磷生铁铁水重量的0.65％将经电弧炉熔炼的添加剂加入包中，添加剂成分为稀土2.39％、钙3.37％、钡3.5％、铝2.41％、铋2.12％、锰4.25％、硅39.1％、其余为铁、其它杂质≤1％，采用冲入法处理浇注后观察，磷铁环表面产生膨胀，并且有铁豆产生；测定压降为152mV，比未处理压降降低15.9mV，压脱力降低18％，脱硫率23％。
Claims (7)
1.一种铝电解用磷生铁添加剂，其特征在于：所述添加剂按重量百分比计量，其成分为：稀土2.0～4.5％、钙2.5～4.5％、钡1.5～3.5％、铝2.0～3.5％、铋1.0～2.5％、锰1.5～4.5％、硅35.0～45.0％、其余为铁、其它杂质≤1％。
2.根据权利要求1所述铝电解用磷生铁添加剂，其特征在于：所述添加剂适用的磷生铁成分按重量百分比计量，其组成为：碳1.8～3.8％、硅1.8～3.0％、锰0.20～1.5％、磷0.1～1.5％、硫小于1.0％，其余为铁，其它杂质≤1％。
3.根据权利要求2所述铝电解用磷生铁添加剂，其特征在于：所述的添加剂按磷生铁铁水重量的0.5～1.0％加入。
4.根据权利要求3所述铝电解用磷生铁添加剂，其特征在于：当磷生铁碳含量≤2.8％时，按磷生铁铁水重量的1.0％加入；当磷生铁碳含量＞2.8％时，按磷生铁铁水重量的0.5％加入。
5.根据权利要求1所述铝电解用磷生铁添加剂，其特征在于：所述的添加剂是通过将其各成分破碎至15mm以下经机械混合而成；或将其各成分配好预热后装入电弧炉中熔化、浇注并破碎至15mm以下而成。
6.根据权利要求1所述铝电解用磷生铁添加剂，其特征在于：所述的添加剂采用冲入法加入，经充分搅拌后扒渣，在加入添加剂的铁水上覆盖膨胀珍珠岩。
7.根据权利要求2或3所述铝电解用磷生铁添加剂，其特征在于：所述磷生铁熔炼温度控制在1470～1500℃，并在炉内降温静置，降温至1430～1450℃再出炉浇注。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008102316272A CN101376917B (zh) | 2008-09-23 | 2008-09-23 | 铝电解磷生铁添加剂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008102316272A CN101376917B (zh) | 2008-09-23 | 2008-09-23 | 铝电解磷生铁添加剂 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101376917A CN101376917A (zh) | 2009-03-04 |
| CN101376917B true CN101376917B (zh) | 2010-11-03 |
Family
ID=40420656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008102316272A Active CN101376917B (zh) | 2008-09-23 | 2008-09-23 | 铝电解磷生铁添加剂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101376917B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107740141A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-27 | 兰州理工大学 | 一种磷生铁稳固剂 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8679269B2 (en) * | 2011-05-05 | 2014-03-25 | General Electric Company | Method of controlling grain size in forged precipitation-strengthened alloys and components formed thereby |
| CN103205777A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-07-17 | 扬州润友复合材料有限公司 | 一种用于电解铝阳极组装的稀土磷生铁的制备方法 |
| CN105296700B (zh) * | 2014-06-13 | 2017-09-29 | 大唐国际发电股份有限公司高铝煤炭资源开发利用研发中心 | 一种预焙阳极浇注用磷生铁的脱硫工艺 |
| CN107860231A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-03-30 | 哈尔滨东安汽车动力股份有限公司 | 1t以下感应电炉石英砂炉衬烧结工艺 |
| CN108504818A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-07 | 王明 | 调整铁水成分的增效剂及其制备方法与应用 |
| CN111809203B (zh) * | 2020-07-21 | 2024-03-05 | 兰州理工大学 | 一种压脱磷生铁环的前处理方法 |
| CN113337676B (zh) * | 2021-06-08 | 2022-03-11 | 北京科技大学 | 一种用于磷铁环深脱硫的改良剂 |
| CN114990277A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-09-02 | 甘肃钰汇鑫新材料科技有限公司 | 一种磷生铁改性剂 |
| CN115595497A (zh) * | 2022-09-02 | 2023-01-13 | 国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司（Cn） | 一种高碳低硅磷生铁及其应用 |
-
2008
- 2008-09-23 CN CN2008102316272A patent/CN101376917B/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107740141A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-27 | 兰州理工大学 | 一种磷生铁稳固剂 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101376917A (zh) | 2009-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101376917B (zh) | 铝电解磷生铁添加剂 | |
| CN101397643B (zh) | 铝电解用磷硫生铁 | |
| CN103045929B (zh) | 电铝热法生产钒铁的方法 | |
| CN101838718A (zh) | 中频电炉炉内脱磷脱硫的冶炼工艺 | |
| CN102304641A (zh) | 铸造铝青铜除气脱氧工艺 | |
| CN110791699B (zh) | 铝用阳极浇铸铁水及其熔炼工艺 | |
| CN1288256C (zh) | 锰碳合金增碳剂 | |
| CN109930059B (zh) | 低温高强高韧球墨铸铁及其制备方法和铁路机车零部件 | |
| CN103205777A (zh) | 一种用于电解铝阳极组装的稀土磷生铁的制备方法 | |
| CN102559996A (zh) | 炼钢用新型硅铝钡钙多元脱氧合金及其制备工艺 | |
| CN103088245A (zh) | 一种锰铁合金 | |
| CN102839258A (zh) | 炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂 | |
| CN103031409B (zh) | 一种利用精炼炉除尘灰炼钢脱氧的新工艺 | |
| CN102071331A (zh) | 一种高纯净髙硅锰硅合金的熔炼制备方法 | |
| CN105838848B (zh) | 一种高锰钢的制备方法 | |
| CN105603204B (zh) | 奥氏体气阀钢重熔保护渣及其制备方法 | |
| CN104313465A (zh) | 一种锰铁合金材料制备方法 | |
| CN102876832A (zh) | 片状v2o5用于转炉合金化增钒的工艺 | |
| NO20210413A1 (en) | Ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, production of a ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, and the use thereof | |
| RU2487173C1 (ru) | Флюс для электрошлакового переплава | |
| CN100355912C (zh) | 一种炼钢用的低硅硅钙钡铁合金的制造方法 | |
| CN100393892C (zh) | 一种预焙阳极浇注用磷生铁水脱硫的方法 | |
| CN103290228A (zh) | 低硫低碳金属锰块生产工艺 | |
| CN103114236A (zh) | 一种用于钢中加入的CeFeSiCa合金及其制造方法 | |
| CN1844412A (zh) | 高锰低碳复合合金及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191112 Address after: 100088 Aluminum Building, 62 Xizhimen North Street, Haidian District, Beijing Co-patentee after: LANZHOU University OF TECHNOLOGY Patentee after: ALUMINUM CORPORATION OF CHINA Ltd. Address before: 730335 Liancheng branch, Jianshe Ping, HeQiao Town, Yongdeng County, Lanzhou City, Gansu Province Co-patentee before: Lanzhou University Of Technology Patentee before: China Chalco Liancheng branch of Limited by Share Ltd. Effective date of registration: 20191112 Address after: 730335 Liancheng branch, Jianshe Ping, HeQiao Town, Yongdeng County, Lanzhou City, Gansu Province Co-patentee after: LANZHOU University OF TECHNOLOGY Patentee after: China Chalco Liancheng branch of Limited by Share Ltd. Address before: 730335 Yongdeng County, Gansu province Lanzhou Ping Cheng Long Xing Aluminum Co., Ltd. Co-patentee before: Lanzhou University Of Technology Patentee before: LANZHOU LIANCHENG LONGXING ALUMINUM Co.,Ltd. |