一种高碳低硅磷生铁及其应用的制作方法

1.本发明涉及铝电解技术领域，尤其涉及一种高碳低硅磷生铁及其应用。


背景技术：

2.某阳极组装系统，是将焙烧阳极、钢爪体和铝导杆通过磷生铁浇铸在一起，然后拉运至电解厂房使用。磷生铁浇铸是阳极组装中最重要的一道工序，直接关系到阳极组装后的质量优劣，进而影响着电解槽电流效率变化及铁碳压降全系列稳定等关键指标，因此磷生铁的组成、配方及使用方法是保证阳极组装质量最为关键的技术环节之一。现有磷生铁工艺配方流动性较弱，浇筑后磷铁环表面有轻微凹陷，在铝电解使用过程中铁碳压降偏高，影响生产质量和效率，且成本较高。
3.因此，需发明一种铝电解阳极浇铸用高碳低硅无磷生铁，将碳含量为3.3％-4.0％，硅含量为1.4％-2.0％，锰含量为0.6-1.0％，磷含量为≤0.1％，硫含量为≤0.15％，铁水成分处于共晶状态，流动性良好，浇铸后磷铁环表面平整无凹陷，铸铁硬度适中，压脱率不低于磷生铁铁水浇铸铁环，易于压脱，降低热态铁碳压降10mv-20mv，节约生产成本。


技术实现要素：

4.本发明目的在于提供一种高碳低硅磷生铁及其应用，在现有条件下容易实现，方便易行，有效降低了热态铁碳压降，大大提高了生产效率，降低了生产成本。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一方面，本发明提供了一种高碳低硅磷生铁，所述磷生铁的组分及质量百分含量为：
6.碳含量为2.5％-5.0％，硅含量为1％-2.5％，锰含量为0.3-2.0％，磷含量为≤0.5％，硫含量为≤0.5％，其余组分为铁元素和杂质。
7.进一步地，所述磷生铁的组分及质量百分含量为：
8.碳含量为3.0％-4.5％，硅含量为1.2％-2.3％，锰含量为0.5-1.5％，磷含量为≤0.4％，硫含量为≤0.35％，其余组分为铁元素和杂质。
9.进一步地，所述磷生铁的组分及质量百分含量为：
10.碳含量为3.2％-4.3％，硅含量为1.3％-2.2％，锰含量为0.5-1.2％，磷含量为≤0.3％，硫含量为≤0.25％，其余组分为铁元素和杂质。
11.进一步地，所述磷生铁的组分及质量百分含量为：
12.碳含量为3.3％-4.1％，硅含量为1.4％-2.1％，锰含量为0.5-1.1％，磷含量为≤0.2％，硫含量为≤0.2％，其余组分为铁元素和杂质。
13.进一步地，所述磷生铁的组分及质量百分含量为：
14.碳含量为3.3％-4.0％，硅含量为1.4％-2.0％，锰含量为0.6-1.0％，磷含量为≤0.1％，硫含量为≤0.15％，其余组分为铁元素和杂质。
15.另一方面，本发明公开了所述高碳低硅磷生铁在铝电极阳极浇铸的应用。
16.本发明的技术效果和优点：
17.本发明的高碳低硅磷生铁在现有条件下容易实现，方便易行，有效降低了热态铁碳压降，大大提高了生产效率，降低了生产成本。
18.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书中所指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例，对本发明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，本领域普通技术人员在没有做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。
20.为解决现有技术的不足，本发明公开了一种高碳低硅磷生铁，所述磷生铁的组分及质量百分含量为：
21.碳含量为2.5％-5.0％，硅含量为1％-2.5％，锰含量为0.3-2.0％，磷含量为≤0.5％，硫含量为≤0.5％，其余组分为铁元素和杂质。
22.优选地，所述磷生铁的组分及质量百分含量为：
23.碳含量为3.0％-4.5％，硅含量为1.2％-2.3％，锰含量为0.5-1.5％，磷含量为≤0.4％，硫含量为≤0.35％，其余组分为铁元素和杂质。
24.优选地，所述磷生铁的组分及质量百分含量为：
25.碳含量为3.2％-4.3％，硅含量为1.3％-2.2％，锰含量为0.5-1.2％，磷含量为≤0.3％，硫含量为≤0.25％，其余组分为铁元素和杂质。
26.优选地，所述磷生铁的组分及质量百分含量为：
27.碳含量为3.3％-4.1％，硅含量为1.4％-2.1％，锰含量为0.5-1.1％，磷含量为≤0.2％，硫含量为≤0.2％，其余组分为铁元素和杂质。
28.优选地，所述磷生铁的组分及质量百分含量为：
29.碳含量为3.3％-4.0％，硅含量为1.4％-2.0％，锰含量为0.6-1.0％，磷含量为≤0.1％，硫含量为≤0.15％，其余组分为铁元素和杂质。
30.本发明还公开了一种高碳低硅磷生铁的应用，所述高碳低硅磷生铁应用于铝电解阳极浇铸中。
31.实施例1
32.本实施例中，铝电解阳极浇铸用高碳低硅无磷生铁，包括如下组分及质量百分含量：
33.碳含量为2.5％，硅含量为1％，锰含量为0.3％，磷含量为≤0.5％，硫含量为≤0.5％，其余组分为铁元素和杂质。
34.实施例2
35.本实施例中，铝电解阳极浇铸用高碳低硅无磷生铁，包括如下组分及质量百分含量：
36.碳含量为3.0％，硅含量为1.2％，锰含量为0.5，磷含量为≤0.4％，硫含量为≤
0.35％，其余组分为铁元素和杂质。
37.实施例3
38.本实施例中，铝电解阳极浇铸用高碳低硅无磷生铁，包括如下组分及质量百分含量：
39.碳含量为3.2％，硅含量为1.3％，锰含量为0.5％，磷含量为≤0.3％，硫含量为≤0.25％，其余组分为铁元素和杂质。
40.实施例4
41.本实施例中，铝电解阳极浇铸用高碳低硅无磷生铁，包括如下组分及质量百分含量：
42.碳含量为3.3％，硅含量为1.4％，锰含量为0.5％，磷含量为≤0.2％，硫含量为≤0.2％，其余组分为铁元素和杂质。
43.实施例5
44.本实施例中，铝电解阳极浇铸用高碳低硅无磷生铁，包括如下组分及质量百分含量：
45.碳含量为4.1％，硅含量为2.1％，锰含量为1.1％，磷含量为≤0.2％，硫含量为≤0.2％，其余组分为铁元素和杂质。
46.实施例6
47.本实施例中，铝电解阳极浇铸用高碳低硅无磷生铁，包括如下组分及质量百分含量：
48.将碳含量为4.3％，硅含量为2.2％，锰含量为1.2％，磷含量为≤0.3％，硫含量为≤0.25％，其余组分为铁元素和杂质。
49.实施例7
50.本实施例中，铝电解阳极浇铸用高碳低硅无磷生铁，包括如下组分及质量百分含量：
51.将碳含量为4.5％，硅含量为2.3％，锰含量为1.5％，磷含量为≤0.4％，硫含量为≤0.35％，其余组分为铁元素和杂质。
52.实施例8
53.本实施例中，铝电解阳极浇铸用高碳低硅无磷生铁，包括如下组分及质量百分含量：
54.将碳含量为5.0％，硅含量为2.5％，锰含量为2.0％，磷含量为≤0.5％，硫含量为≤0.5％，其余组分为铁元素和杂质。
55.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。