CN102560225A - 一种磷生铁增碳的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预焙阳极组装时使用的磷生铁增碳的方法，在熔融状态的磷生铁中分至少两次加入增碳剂；增碳剂的总重量占磷生铁总重量的0.46-1.9％。该方法的增碳剂吸收率高、增碳效果明显，能有效提高磷生铁碳含量，解决增碳效果差、回炉磷生铁报废、物料浪费损失的问题。
Description
技术领域
本发明涉及铝冶炼技术领域，尤其涉及一种预焙阳极组装时使用的磷生铁增碳的方法。
背景技术
铝电解用预焙阳极是由阳极碳块和铝导杆通过在铝导杆钢爪与炭块碳碗间隙浇铸磷生铁水连接而成的，磷生铁起连接及导电作用。磷生铁水可采用浇铸机或人工浇铸。
磷生铁需对钢爪和炭素材质均具有良好的粘结强度、良好的导电性能、一定的脆性及低热膨胀系数。磷生铁碳含量的高低对磷生铁各方面性能有极大影响：碳含量越高，磷生铁水流动性越好，常温冷却的收缩量越小，有利于提高阳极组装质量和降低阳极铁-碳压降。
在中频炉回炉熔炼过程中，磷生铁中的碳含量会大量烧损，烧损量约0.4％/次，从而导致磷生铁碳含量降低，影响阳极浇铸质量。当回炉磷生铁碳含量过低时，不得不报废磷生铁，造成极大的浪费和成本压力。因此，磷生铁必须增碳。
现有技术中，有两种增碳方法：1、采用添加煅后焦、焦炭、无烟煤及预焙阳极残极等进行增碳，吸收率低，增碳效果差；2、增加生铁用量，通过提高配料中生铁(生铁碳含量很高，约3.5％以上)的比例来增加磷生铁碳含量，将造成物料失衡，导致部分回炉磷生铁报废。
发明内容
本发明实施例提供了一种吸收率高、增碳效果明显的磷生铁增碳的方法，可有效解决增碳效果差、回炉磷生铁报废、物料浪费损失的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种磷生铁增碳的方法，在熔融状态的磷生铁中至少两次加入增碳剂；增碳剂的总重量占磷生铁总重量的0.46-1.9％。
优选地，还包括，在加入生铁之前，往中频炉中加入增碳剂，该增碳剂占中频炉上炉次剩余磷生铁水重量的0.6-3.5％。
优选地，在加入生铁之后，分两次加入增碳剂。
优选地，每次加入增碳剂的重量为磷生铁水重量的0.1-1.0％。
优选地，加入增碳剂后，静置2-8分钟。
优选地，在加入增碳剂前，对熔融状态的磷生铁进行捞渣。
优选地，增碳剂的真密度为2.0-2.26g/cm3。
优选地，增碳剂为石墨增碳剂。
与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、吸收率高：至少分两次加入增碳剂，增碳剂多次少量加入利于增碳剂与磷生铁水充分接触，提高吸收率；
2、粒度适中：增碳剂粒度为1-10mm，避免粒度太大，上浮形成废渣，也避免粒度太小，易随空气流动飞扬，造成浪费，并污染组装车间生产环境；
3、防止磷生铁报废：本发明能有效提高磷生铁碳含量；例如碳含量2.0％左右的磷生铁，经过1-2个磷生铁使用周期，可将磷生铁的碳含量提高至3.0％以上，达到磷生铁碳含量行业标准，有效防止磷生铁报废；
4、改善磷生铁质量：磷生铁水清亮、干净，浮渣少。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例通过分批多次在熔融状态的磷生铁中加入增碳剂，增加石墨增碳剂与铁水的接触面积，改善石墨增碳剂增碳效果。
以下为具体实施例。
实施例一、
步骤101：将磷生铁熔化。
步骤102：加入占磷生铁重量0.45％，粒度为1-10mm的增碳剂。
可在对熔融状态的磷生铁进行捞渣处理后，再加入增碳剂。
增碳剂可选用石墨增碳剂，其固定碳含量为90-100％，粉末电阻率为50-200μΩ·m，真密度为2.0-2.26g/cm3，硫分＜1.0％，灰分＜2.0％，水分＜0.5％，纯度＞50％。
步骤103：充分搅拌磷生铁水后静置2分钟。
步骤104：加入占磷生铁重量0.3％，粒度为1-10mm的增碳剂。
可在对熔融状态的磷生铁进行捞渣处理后，再加入增碳剂。
步骤105：充分搅拌磷生铁水后静置5分钟。
至此，则完成了对磷生铁水的两次加入增碳剂，总重量为磷生铁水总重量的0.75％。
步骤106：铁水出炉浇铸。
碳含量检测结果显示，磷生铁碳含量提增加了0.51％，增碳剂加入过程中没有飞扬，铁水浮渣少且清亮，流动性良好。
实施例二、
步骤201：在中频炉剩余的磷生铁水中加入占剩余的磷生铁重量0.6-3.5％，粒度为1-10mm的增碳剂。
中频炉上一炉次剩余的磷生铁水重量约为200-300kg，为上一炉磷生铁水出炉浇铸后剩下的余量。
步骤202：充分搅拌磷生铁水后静置5分钟。
步骤203：加入磷生铁。
容量为2吨的中频炉，则可加入磷生铁1600kg。
步骤204：将磷生铁熔化。
步骤205：加入占磷生铁重量0.35％，粒度为1-10mm的增碳剂。
可在对熔融状态的磷生铁进行捞渣处理后，再加入增碳剂。
步骤206：充分搅拌磷生铁水后静置5分钟。
步骤207：加入占磷生铁重量1％，粒度为1-10mm的增碳剂。
与步骤205类似，同样可进行捞渣处理后，再加入增碳剂。
步骤208：充分搅拌磷生铁水后静置8分钟。
至此，则完成了对磷生铁水的三次加入增碳剂，一次在加入磷生铁之前；磷生铁水总重量为1800-1900kg，增碳剂总重量为磷生铁水总重量的1.2-1.7％左右。
步骤106：铁水出炉浇铸。
碳含量检测结果显示，磷生铁碳含量提增加了0.55％，增碳剂加入过程中没有飞扬，铁水浮渣少且清亮，流动性良好。
实施例三、
步骤301：在中频炉上炉次熔炼剩余铁水中加入石墨增碳剂7kg，搅拌后静置3分钟，利用中频炉的自搅拌能力使铁水充分吸收增碳剂。
中频炉上一炉次剩余的磷生铁水重量约为200-300kg，即加入了占中频炉上炉次剩余磷生铁重量的2.3-3.5％。
步骤302：加入各种配料铁及回炉磷生铁1700kg，全部熔化后进行捞渣。
步骤303：加入增碳剂4kg，搅拌后静置5分钟进行捞渣。
步骤304：加入增碳剂2kg，搅拌后静置5分钟进行捞渣，铁水出炉浇铸。
本实施例在1900-2000kg磷生铁中分三次加入石墨增碳剂13kg，占总重量的0.65-0.68％，第三次加入石墨增碳剂的重量为磷生铁水总重量的0.1％。
碳含量检测结果显示，磷生铁碳含量增加了0.50％，增碳剂加入过程中没有飞扬，铁水浮渣少且清亮，流动性良好。
实施例四、
步骤401：在中频炉上炉次熔炼剩余铁水中加入石墨增碳剂2kg，搅拌后静置3分钟，利用中频炉的自搅拌能力使铁水充分吸收增碳剂。
中频炉上一炉次剩余的磷生铁水重量约为200-300kg，即加入了占中频炉上炉次剩余磷生铁重量的0.6-1％。
步骤402：加入各种配料铁及回炉磷生铁1650kg，全部熔化后进行捞渣。
步骤403：加入增碳剂6kg，搅拌后静置5分钟进行捞渣。
步骤404：加入增碳剂1kg，搅拌后静置5分钟进行捞渣，铁水出炉浇铸。
本实施例在1850-1950kg磷生铁中分三次加入石墨增碳剂9kg，占总重量的0.46-0.48％。
碳含量检测结果显示，磷生铁碳含量增加了0.42％，增碳剂加入过程中没有飞扬，铁水浮渣少且清亮，流动性良好。
实施例五、
步骤501：在中频炉上炉次熔炼剩余铁水中加入石墨增碳剂5kg，搅拌后静置3分钟，利用中频炉的自搅拌能力使铁水充分吸收增碳剂。
中频炉上一炉次剩余的磷生铁水重量约为200-300kg，即加入了占中频炉上炉次剩余磷生铁重量的1.6-2.5％。
步骤502：加入各种配料铁及回炉磷生铁1450kg，全部熔化后进行捞渣。
步骤503：加入增碳剂10kg，搅拌后静置5分钟进行捞渣。
步骤504：加入增碳剂17kg，搅拌后静置5分钟进行捞渣，铁水出炉浇铸。
本实施例在1650-1750kg磷生铁中分三次加入石墨增碳剂32kg，占总重量的1.8-1.9％，第三次加入石墨增碳剂的重量为磷生铁水总重量的0.97-1.0％。
碳含量检测结果显示，磷生铁碳含量增加了0.57％，增碳剂加入过程中没有飞扬，铁水浮渣少且清亮，流动性良好。
以上对本发明实施例提供的一种磷生铁增碳的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上可知，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种磷生铁增碳的方法，其特征在于，在熔融状态的磷生铁中至少两次加入增碳剂；所述增碳剂的总重量占磷生铁总重量的0.46-1.9％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，在加入生铁之前，往中频炉中加入增碳剂，所述增碳剂占中频炉上炉次剩余磷生铁水重量的0.6-3.5％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在加入生铁之后，分两次加入增碳剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每次加入增碳剂的重量为磷生铁水重量的0.1-1.0％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加入增碳剂后，静置2-8分钟。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在加入增碳剂前，对熔融状态的磷生铁进行捞渣。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增碳剂的真密度为2.0-2.26g/cm3。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述增碳剂为石墨增碳剂。
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