CN108588567B - 消失模铸造阳极钢爪头的方法及阳极钢爪头消失模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了消失模铸造阳极钢爪头的生产方法，包括：制备钢水，所述钢水中铬含量为3％‑6％，锰含量为0.6％‑1.2％，碳含量为0.45％‑0.8％，硅含量为0.4％‑0.8％，钼含量为0.2％‑0.3％，硫含量小于0.04％，磷含量小于0.04％，余量为Fe；采用消失模铸造工艺，将钢水浇注到阳极钢爪头消失模组中，冷却成型，即得；以及，阳极钢爪头消失模组。本发明的阳极钢爪头综合质量好，使用寿命长，可显著降低生产维护成本。

Description

消失模铸造阳极钢爪头的方法及阳极钢爪头消失模组
技术领域
本发明涉及阳极钢爪制备领域。更具体地说，本发明涉及一种消失模铸造阳极钢爪头的方法及阳极钢爪头消失模组。
背景技术
低碳经济时代是当今科技进步与发展的需要，节能降耗也是当今的国策和经济可持续发展的需要。电解铝阳极钢爪是电解槽上阳极碳块与母排线之间的连接组件，在铝电解过程中负载很大的电流，是电解铝生产企业最主要消耗件之一，钢爪质量的好坏直接影响生产效率和生产成本。现有阳极钢爪在使用过程中，爪头与碳电极中磷铁环结合部以上的部分，容易被腐蚀、氧化，导致爪头弯曲、变细，压降和电能损耗增大，故必须定期对爪头进行更换，一般更换周期为1年，生产维护成本高。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种消失模铸造阳极钢爪头的方法和阳极钢爪头消失模组，通过在钢水中配入合金材料，改变钢水的组成，可在一定程度上有效抑制爪头的形变，提高阳极钢爪头的综合质量，从而延长阳极钢爪头的使用寿命，降低生产维护成本，实现铝生产节能降耗的目的。
为了实现根据本发明的目的和其它优点，提供了一种消失模铸造阳极钢爪头的方法，包括：
步骤一、制备钢水，所述钢水中铬含量为3％-6％，锰含量为0.6％-1.2％，碳含量为0.45％-0.8％，硅含量为0.4％-0.8％，钼含量为0.2％-0.3％，硫含量小于0.04％，磷含量小于0.04％，余量为Fe；
步骤二、采用消失模铸造工艺，将钢水浇注到阳极钢爪头消失模组中，冷却成型，即得。
优选的是，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述钢水由低碳钢和合金材料按配方量熔融制得，合金材料熔融前还需要进行预处理，具体为：将合金材料粉碎至30-50目后，置于40-50℃的磁化水中浸泡1-2h，再加入占所述合金材料0.1％-0.3％质量的猪油，混合均匀后，向所得混合料中通入0.01-0.1A的电流，保持30-40min，通电过程中，采用绝缘棒不断搅拌，使所述合金材料保持悬浮状态。
优选的是，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，还包括，在冷却成型后，向所得阳极钢爪头的表面喷涂耐腐涂料，所述耐腐涂料的制备方法为：称取2.6-2.8重量份的纳米氧化锆、1.7-1.9重量份的纳米氧化硅、1.2-1.4重量份钕铁硼磁体粉，0.3-0.5重量份的铌粉和0.05-0.1重量份的钯粉，将其置于球磨罐中，进行球磨处理，得球磨粉；将所得球磨粉加入100重量份的铁粉中，混合均匀后，将其投入用磁化水配制的含0.35-0.4M氯化钾的电解液中，沉积2-3h后，过滤，将所得滤渣置于180-200℃下烘干，即得所述耐腐涂料，其中，所述球磨处理具体为：将所述纳米氧化锆、纳米氧化硅、钕铁硼磁体粉，铌粉和钯粉与球磨球按质量比1:8投入球磨罐中，向球磨罐内充入惰性气体，在转速为330-350r/min下，球磨48-52h。
优选的是，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述阳极钢爪头消失模组包括，爪头白模，其为竖直设置的圆柱体结构，其上部近顶端处的相对两侧向内缩合形成截面为等腰梯形的连接部，所述爪头白模的中部设有一圆环形的凹槽，所述凹槽内套设有一与其尺寸相适配的陶瓷环；冒口，其竖直放置在所述连接部的顶部中央。
优选的是，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述陶瓷环的外径等于所述爪头白模的外径。
优选的是，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述陶瓷环的高度为20-30cm，陶瓷环底面距爪头白模底面的距离为5-15cm，陶瓷环的厚度为1-10mm。
优选的是，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述爪头白模为壁厚为15-18mm的中空结构。
优选的是，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述爪头白模的上部位于所述连接部的下方的所述相对两侧，向上向内缩合形成开口朝上的半椭圆形的过度部，且所述过度部的上边缘与所述连接部的下边缘完全重合。
优选的是，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述爪头白模的高度为70-80cm，所述连接部的高度为5cm、与所述爪头白模的中轴线的夹角为60°，所述过度部的高度为12cm、与所述爪头白模的中轴线的夹角为30°。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、本发明通过在钢水中配入合金材料，改变钢水的组成，可显著提高阳极钢爪头的耐腐蚀和抗氧化性能，在一定程度上有效抑制爪头的形变，提高阳极钢爪头的综合质量，从而降低生产成本，实现铝生产节能降耗的目的；通过将合金材料分别经磁化水浸泡、猪油浸润和电流处理，可改善合金材料内部晶粒形态，使其与低碳钢混合熔融后，形成稳定致密的均一相，进而进一步提高了阳极钢爪头的耐腐蚀和抗氧化性能；通过在冷却成型后的阳极钢爪头表面喷涂经球磨和电沉积处理的耐腐涂料，可显著提高耐腐涂料的导电率，增强耐腐涂料与阳极钢爪头表面的结合强度，从而进一步提高了阳极钢爪头的耐腐蚀和抗氧化性能；
第二、本发明通过在爪头白模的中部设置凹槽并在凹槽内设置与其尺寸相适配的陶瓷环，铸造时，钢水与陶瓷环相互融合，形成均一的陶瓷基增强相，可显著改善爪头的局部的耐腐蚀和抗氧化性能，抑制爪头形变；
第三、本发明的阳极钢爪头的综合质量好，使用寿命长，有效降低了生产维护成本，实现了铝生产的节能降耗。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的阳极钢爪头消失模组的主视图；
图2是根据本发明一个实施例的阳极钢爪头消失模组的俯视图；
图3是根据本发明一个实施例的阳极钢爪头消失模组侧面的剖视图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明提供一种消失模铸造阳极钢爪头的方法，包括：
步骤一、制备钢水，所述钢水中铬含量为3％-6％，锰含量为0.6％-1.2％，碳含量为0.45％-0.8％，硅含量为0.4％-0.8％，钼含量为0.2％-0.3％，硫含量小于0.04％，磷含量小于0.04％，余量为Fe；
步骤二、采用消失模铸造工艺，将钢水浇注到阳极钢爪头消失模组中，冷却成型，即得。
通过在钢水中配入合金材料，改变钢水的组成，可显著提高阳极钢爪头的耐腐蚀和抗氧化性能，在一定程度上有效抑制爪头的形变，提高阳极钢爪头的综合质量，从而降低生产成本，实现铝生产节能降耗的目的。
进一步的，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述钢水由低碳钢和合金材料按配方量熔融制得，合金材料熔融前还需要进行预处理，具体为：将合金材料粉碎至30-50目后，置于40-50℃的磁化水中浸泡1-2h，再加入占所述合金材料0.1％-0.3％质量的猪油，混合均匀后，向所得混合料中通入0.01-0.1A的电流，保持30-40min，通电过程中，采用绝缘棒不断搅拌，使所述合金材料保持悬浮状态。通过将合金材料分别经磁化水浸泡、猪油浸润和电流处理，可改善合金材料内部晶粒形态，使其与低碳钢混合熔融后，形成稳定致密的均一相，进而进一步提高了阳极钢爪头的耐腐蚀和抗氧化性能。
进一步的，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，还包括，在冷却成型后，向所得阳极钢爪头的表面喷涂耐腐涂料，所述耐腐涂料的制备方法为：称取2.6-2.8重量份的纳米氧化锆、1.7-1.9重量份的纳米氧化硅、1.2-1.4重量份钕铁硼磁体粉，0.3-0.5重量份的铌粉和0.05-0.1重量份的钯粉，将其置于球磨罐中，进行球磨处理，得球磨粉；将所得球磨粉加入100重量份的铁粉中，混合均匀后，将其投入用磁化水配制的含0.35-0.4M氯化钾的电解液中，沉积2-3h后，过滤，将所得滤渣置于180-200℃下烘干，即得所述耐腐涂料，其中，所述球磨处理具体为：将所述纳米氧化锆、纳米氧化硅、钕铁硼磁体粉，铌粉和钯粉与球磨球按质量比1:8投入球磨罐中，向球磨罐内充入惰性气体，在转速为330-350r/min下，球磨48-52h。通过在冷却成型后的阳极钢爪头表面喷涂经球磨和电沉积处理的耐腐涂料，可显著提高耐腐涂料的导电率，增强耐腐涂料与阳极钢爪头表面的结合强度，从而进一步提高了阳极钢爪头的耐腐蚀和抗氧化性能。
进一步的，如图1-3所示，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述阳极钢爪头消失模组包括，爪头白模1，其为竖直设置的圆柱体结构，其上部近顶端处的相对两侧向内缩合形成截面为等腰梯形的连接部2，所述爪头白模的中部设有一圆环形的凹槽，所述凹槽内套设有一与其尺寸相适配的陶瓷环；冒口，其竖直放置在所述连接部的顶部中央。这里，陶瓷环的安装方式，可以是将陶瓷环分割为两个半圆环，在半圆环的端面涂抹陶瓷粘结剂，再将两个半圆环套设在第一凹槽内，将半圆环的两侧面对齐后粘结固定，或者，将凹槽下部的爪头白模切割为圆柱芯部和外圆环部，圆柱芯部与凹槽同轴设置，且圆柱芯部的半径小于等于第一凹槽的内半径，再将陶瓷环经圆柱芯部套设在凹槽内，最后再将圆柱芯部和外圆环部通过消失模胶黏剂粘结固定。通过在爪头白模的中部设置圆环形的凹槽并在其内套设与其尺寸相适配的陶瓷环，铸造时，钢水与陶瓷环相互融合，可显著改善爪头的局部的耐腐蚀和抗氧化性能，抑制爪头形变，延长爪头的使用寿命；将连接部的截面设置为等腰梯形，一方面可提高浇注质量，使爪头白模完全气化，形成致密均匀结构，另一方面，可减少后期去冒口后的车削面积，降低加工难度。
进一步的，如图1-3所示，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述陶瓷环的外径等于所述爪头白模的外径，以使陶瓷环的外周面与爪头白模的外周面位于同一圆周面上，以降低铸造后的爪头的电阻，提高爪头的导电率。
进一步的，如图1-3所示，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述陶瓷环的高度为20-30cm，陶瓷环底面距爪头白模底面的距离为5-15cm，陶瓷环的厚度为1-10mm，以使陶瓷环位于爪头的易腐蚀部位，并通过限定陶瓷环的厚度，使铸造时，陶瓷能与钢水完全融合，形成均一的陶瓷基增强相，以显著提高铸造后爪头在该部位的耐腐蚀和抗氧化性能。
进一步的，如图1-3所示，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述爪头白模为壁厚为15-18mm的中空结构，以在保证阳极钢爪头消失模组强度的同时，减小浇注时白模气化时间，使铸造后的阳极钢爪头外表光洁，内部结构致密。
进一步的，如图1-3所示，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述爪头白模的上部位于所述连接部的下方的所述相对两侧，向上向内缩合形成开口朝上的半椭圆形的过度部，且所述过度部的上边缘与所述连接部的下边缘完全重合，以使爪头和阳极钢爪横梁连接后，连接处实现平滑过渡，降低铸造后爪头连接后的边角效应，提高阳极钢爪头的导电率。
进一步的，如图1-3所示，所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，所述爪头白模的高度为70-80cm，所述连接部的高度为5cm、与所述爪头白模的中轴线的夹角为60°，所述过度部的高度为12cm、与所述爪头白模的中轴线的夹角为30°，以降低爪头与阳极钢爪横梁的焊接难度，进而减小爪头更换时的工作量。
实施例1：
如图1-3所示，本发明提供一种消失模铸造阳极钢爪头的生产方法，包括：
步骤一、制备钢水，所述钢水中铬含量为3％，锰含量为0.6％，碳含量为0.45％，硅含量为0.4％，钼含量为0.2％，硫含量小于0.04％，磷含量小于0.04％，余量为Fe，所述钢水由低碳钢和合金材料按配方量直接熔融制得；
步骤二、采用消失模铸造工艺，将钢水浇注到阳极钢爪头消失模组中，冷却成型，即得。
其中所述阳极钢爪头消失模组包括，爪头白模1，其为竖直设置的圆柱体结构，其上部近顶端处的相对两侧向内缩合形成截面为等腰梯形的连接部11，所述爪头白模1的中部设有一圆环形的凹槽，所述凹槽内套设有一与其尺寸相适配的陶瓷环2；冒口3，其竖直放置在所述连接部11的顶部中央；所述陶瓷环2的外径等于所述爪头白模1的外径；所述陶瓷环2的高度为25cm，陶瓷环2底面距爪头白模1底面的距离为10cm，陶瓷环2的厚度为5mm；所述爪头白模1为壁厚为16mm的中空结构；所述爪头白模1的上部位于所述连接部11的下方的所述相对两侧，向上向内缩合形成开口朝上的半椭圆形的过度部12，且所述过度部12的上边缘与所述连接部11的下边缘完全重合；所述爪头白模1的高度为75cm，所述连接部11的高度为5cm、与所述爪头白模1的中轴线的夹角为60°，所述过度部12的高度为12cm、与所述爪头白模1的中轴线的夹角为30°。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为552天。
实施例2：
本发明提供一种消失模铸造阳极钢爪头的生产方法，包括：
步骤一、制备钢水，所述钢水中铬含量为4.5％，锰含量为0.9％，碳含量为0.6％，硅含量为0.6％，钼含量为0.25％，硫含量小于0.04％，磷含量小于0.04％，余量为Fe，所述钢水由低碳钢和合金材料按配方量直接熔融制得；
步骤二、采用消失模铸造工艺，将钢水浇注到阳极钢爪头消失模组中，冷却成型，即得。其余操作条件同实施例1。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为568天。
实施例3：
本发明提供一种消失模铸造阳极钢爪头的生产方法，包括：
步骤一、制备钢水，所述钢水中铬含量为6％，锰含量为1.2％，碳含量为0.8％，硅含量为0.8％，钼含量为0.3％，硫含量小于0.04％，磷含量小于0.04％，余量为Fe，所述钢水由低碳钢和合金材料按配方量直接熔融制得；
步骤二、采用消失模铸造工艺，将钢水浇注到阳极钢爪头消失模组中，冷却成型，即得。其余操作条件同实施例1。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为557天。
实施例4：
在实施例2的基础上，所述钢水由低碳钢和合金材料按配方量熔融制得，合金材料熔融前还需要进行预处理，具体为：将合金材料粉碎至30-50目后，置于40-50℃的磁化水中浸泡1h，再加入占所述合金材料0.1％％质量的猪油，混合均匀后，向所得混合料中通入0.01A的电流，保持40min，通电过程中，采用绝缘棒不断搅拌，使所述合金材料保持悬浮状态，其余操作条件同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为611天。
实施例5：
在实施例2的基础上，所述钢水由低碳钢和合金材料按配方量熔融制得，合金材料熔融前还需要进行预处理，具体为：将合金材料粉碎至30-50目后，置于40-50℃的磁化水中浸泡1.5h，再加入占所述合金材料0.2％质量的猪油，混合均匀后，向所得混合料中通入0.05A的电流，保持35min，通电过程中，采用绝缘棒不断搅拌，使所述合金材料保持悬浮状态，其余操作条件同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为635天。
实施例6：
在实施例2的基础上，所述钢水由低碳钢和合金材料按配方量熔融制得，合金材料熔融前还需要进行预处理，具体为：将合金材料粉碎至30-50目后，置于40-50℃的磁化水中浸泡2h，再加入占所述合金材料0.3％质量的猪油，混合均匀后，向所得混合料中通入0.1A的电流，保持30min，通电过程中，采用绝缘棒不断搅拌，使所述合金材料保持悬浮状态，其余操作条件同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为632天。
实施例7：
在实施例2的基础上，还包括，在冷却成型后，向所得阳极钢爪头的表面喷涂耐腐涂料，所述耐腐涂料的制备方法为：称取2.6重量份的纳米氧化锆、1.7重量份的纳米氧化硅、1.2重量份钕铁硼磁体粉，0.3重量份的铌粉和0.05重量份的钯粉，将其置于球磨罐中，进行球磨处理，得球磨粉；将所得球磨粉加入100重量份的铁粉中，混合均匀后，将其投入用磁化水配制的含0.35M氯化钾的电解液中，沉积2h后，过滤，将所得滤渣置于180-200℃下烘干，即得所述耐腐涂料，其中，所述球磨处理具体为：将所述纳米氧化锆、纳米氧化硅、钕铁硼磁体粉，铌粉和钯粉与球磨球按质量比1:8投入球磨罐中，向球磨罐内充入惰性气体，在转速为330r/min下，球磨52h，其余操作条件同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为645天。
实施例8：
在实施例2的基础上，还包括，在冷却成型后，向所得阳极钢爪头的表面喷涂耐腐涂料，所述耐腐涂料的制备方法为：称取2.7重量份的纳米氧化锆、1.8重量份的纳米氧化硅、1.3重量份钕铁硼磁体粉，0.4重量份的铌粉和0.08重量份的钯粉，将其置于球磨罐中，进行球磨处理，得球磨粉；将所得球磨粉加入100重量份的铁粉中，混合均匀后，将其投入用磁化水配制的含0.38M氯化钾的电解液中，沉积2.5h后，过滤，将所得滤渣置于180-200℃下烘干，即得所述耐腐涂料，其中，所述球磨处理具体为：将所述纳米氧化锆、纳米氧化硅、钕铁硼磁体粉，铌粉和钯粉与球磨球按质量比1:8投入球磨罐中，向球磨罐内充入惰性气体，在转速为340r/min下，球磨50h，其余操作条件同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为657天。
实施例9：
在实施例2的基础上，还包括，在冷却成型后，向所得阳极钢爪头的表面喷涂耐腐涂料，所述耐腐涂料的制备方法为：称取2.8重量份的纳米氧化锆、1.9重量份的纳米氧化硅、1.4重量份钕铁硼磁体粉，0.5重量份的铌粉和0.1重量份的钯粉，将其置于球磨罐中，进行球磨处理，得球磨粉；将所得球磨粉加入100重量份的铁粉中，混合均匀后，将其投入用磁化水配制的含0.4M氯化钾的电解液中，沉积3h后，过滤，将所得滤渣置于180-200℃下烘干，即得所述耐腐涂料，其中，所述球磨处理具体为：将所述纳米氧化锆、纳米氧化硅、钕铁硼磁体粉，铌粉和钯粉与球磨球按质量比1:8投入球磨罐中，向球磨罐内充入惰性气体，在转速为350r/min下，球磨48h，其余操作条件同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为655天。
实施例10：
在实施例5的基础上，还包括，在冷却成型后，向所得阳极钢爪头的表面喷涂耐腐涂料，所述耐腐涂料的制备方法为：称取2.7重量份的纳米氧化锆、1.8重量份的纳米氧化硅、1.3重量份钕铁硼磁体粉，0.4重量份的铌粉和0.08重量份的钯粉，将其置于球磨罐中，进行球磨处理，得球磨粉；将所得球磨粉加入100重量份的铁粉中，混合均匀后，将其投入用磁化水配制的含0.38M氯化钾的电解液中，沉积2.5h后，过滤，将所得滤渣置于180-200℃下烘干，即得所述耐腐涂料，其中，所述球磨处理具体为：将所述纳米氧化锆、纳米氧化硅、钕铁硼磁体粉，铌粉和钯粉与球磨球按质量比1:8投入球磨罐中，向球磨罐内充入惰性气体，在转速为340r/min下，球磨50h，其余操作条件同实施例5。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为710天。
对比例1：
在实施例2的基础上，所述阳极钢爪头消失模组的爪头白模上未设置第一凹槽和陶瓷环，其余操作同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为407天。
对比例2：
在实施例2的基础上，所述钢水仅由低碳钢熔融制得，不含所述合金材料，其余操作同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为386天。
对比例3：
在实施例2的基础上，所述钢水由低碳钢和合金材料按配方量熔融制得，所述合金材料熔融前还需要进行预处理，具体为：将合金材料粉碎至30-50目后，置于40-50℃的磁化水中浸泡1.5h，再加入占所述合金材料0.2％质量的猪油，混合均匀后，保持35min，期间采用绝缘棒不断搅拌，使所述合金材料保持悬浮状态，其余操作条件同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为595天。
对比例4：
在实施例2的基础上，所述钢水由低碳钢和合金材料按配方量熔融制得，所述合金材料熔融前还需要进行预处理，具体为：将合金材料粉碎至30-50目后，置于40-50℃的磁化水中浸泡1.5h，再加入占所述合金材料0.2％质量的猪油，混合均匀后，向所得混合料中通入0.11A的电流，保持35min，通电过程中，采用绝缘棒不断搅拌，使所述合金材料保持悬浮状态，其余操作条件同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为603天。
对比例5：
在实施例2的基础上，还包括，在冷却成型后，向所得阳极钢爪头的表面喷涂耐腐涂料，所述耐腐涂料的制备方法为：称取2.7重量份的纳米氧化锆、1.8重量份的纳米氧化硅、1.3重量份钕铁硼磁体粉，0.4重量份的铌粉、0.08重量份的钯粉和100重量份的铁粉，混合均匀后，将其投入用磁化水配制的含0.38M氯化钾的电解液中，沉积2.5h后，过滤，将所得滤渣置于180-200℃下烘干，即得所述耐腐涂料，其余操作条件同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为596天。
对比例6：
在实施例2的基础上，还包括，在冷却成型后，向所得阳极钢爪头的表面喷涂耐腐涂料，所述耐腐涂料的制备方法为：称取2.7重量份的纳米氧化锆、1.8重量份的纳米氧化硅、1.3重量份钕铁硼磁体粉，0.4重量份的铌粉和0.08重量份的钯粉，将其置于球磨罐中，进行球磨处理，得球磨粉；将所得球磨粉加入100重量份的铁粉中，混合均匀后，将所得滤渣置于180-200℃下烘干，即得所述耐腐涂料，其中，所述球磨处理具体为：将所述纳米氧化锆、纳米氧化硅、钕铁硼磁体粉，铌粉和钯粉与球磨球按质量比1:8投入球磨罐中，向球磨罐内充入惰性气体，在转速为340r/min下，球磨50h，其余操作条件同实施例2。
将制得的阳极钢爪头与阳极钢爪横梁焊接后，用于实际铝生产中进行性能测试，测得爪头的平均使用寿命为601天。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.消失模铸造阳极钢爪头的方法，其特征在于，包括：
步骤一、制备钢水，所述钢水中铬含量为3%-6%，锰含量为0.6%-1.2%，碳含量为0.45%-0.8%，硅含量为0.4%-0.8%，钼含量为0.2%-0.3%，硫含量小于0.04%，磷含量小于0.04%，余量为Fe；
步骤二、采用消失模铸造工艺，将钢水浇注到阳极钢爪头消失模组中，冷却成型，即得；
所述钢水由低碳钢和合金材料按配方量熔融制得，合金材料熔融前还需要进行预处理，具体为：将合金材料粉碎至30-50目后，置于40-50℃的磁化水中浸泡1-2h，再加入占所述合金材料0.1%-0.3%质量的猪油，混合均匀后，向所得混合料中通入0.01-0.1A的电流，保持30-40min，通电过程中，采用绝缘棒不断搅拌，使所述合金材料保持悬浮状态。
2.如权利要求1所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，其特征在于，还包括，在冷却成型后，向所得阳极钢爪头的表面喷涂耐腐涂料，所述耐腐涂料的制备方法为：称取2.6-2.8重量份的纳米氧化锆、1.7-1.9重量份的纳米氧化硅、1.2-1.4重量份钕铁硼磁体粉，0.3-0.5重量份的铌粉和0.05-0.1重量份的钯粉，将其置于球磨罐中，进行球磨处理，得球磨粉；将所得球磨粉加入100重量份的铁粉中，混合均匀后，将其投入用磁化水配制的含0.35-0.4M氯化钾的电解液中，沉积2-3h后，过滤，将所得滤渣置于180-200℃下烘干，即得所述耐腐涂料，其中，所述球磨处理具体为：将所述纳米氧化锆、纳米氧化硅、钕铁硼磁体粉，铌粉和钯粉与球磨球按质量比1:8投入球磨罐中，向球磨罐内充入惰性气体，在转速为330-350r/min下，球磨48-52h。
3.如权利要求1所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，其特征在于，所述阳极钢爪头消失模组包括，爪头白模，其为竖直设置的圆柱体结构，其上部近顶端处的相对两侧向内缩合形成截面为等腰梯形的连接部，所述爪头白模的中部设有一圆环形的凹槽，所述凹槽内套设有一与其尺寸相适配的陶瓷环；冒口，其竖直放置在所述连接部的顶部中央。
4.如权利要求3所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，其特征在于，所述陶瓷环的外径等于所述爪头白模的外径。
5.如权利要求3所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，其特征在于，所述陶瓷环的高度为20-30cm，陶瓷环底面距爪头白模底面的距离为5-15cm，陶瓷环的厚度为1-10mm。
6.如权利要求3所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，其特征在于，所述爪头白模为壁厚为15-18mm的中空结构。
7.如权利要求3所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，其特征在于，所述爪头白模的上部位于所述连接部的下方的所述相对两侧，向上向内缩合形成开口朝上的半椭圆形的过度部，且所述过度部的上边缘与所述连接部的下边缘完全重合。
8.如权利要求7所述的消失模铸造阳极钢爪头的方法，其特征在于，所述爪头白模的高度为70-80cm，所述连接部的高度为5cm、与所述爪头白模的中轴线的夹角为60°，所述过度部的高度为12cm、与所述爪头白模的中轴线的夹角为30°。
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