[发明专利]一种压脱磷生铁环的前处理方法

说明书

本发明一种压脱磷生铁环的前处理方法利用脆性大的磷生铁及磷生铁环浇注面表面粗糙和内部存在的缺陷，磷生铁环和钢爪热涨、冷缩量不同，将未清理的钢爪（磷生铁环）在液氮中（‑196度）深冷，使磷生铁环和钢爪冷缩热涨及裂纹产生、扩展；利用涨缩量的差异及磷生铁环自身的特点，磷生铁环和钢爪粘连的部分断裂，脆性的磷生铁环产生更大的裂纹使压脱力减小；压脱爪及压脱液压缸损坏减少，取得了良好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明属于铝电解及金属材料技术领域，具体涉及一种压脱磷生铁环的前处理方法。

技术背景

在铝电解生产的过程中，一般用磷生铁将炭阳极与钢爪连接起来，连接的这部分磷生铁称为磷生铁环，阳极经过电解后消耗到不能再使用从电解槽中拿出将其清理，然后压脱磷生铁环，钢爪重复使用。磷生生铁由于浇注、使用过程中的某些因素的作用，使钢爪和磷生铁环粘结在一起，使磷生铁环的压脱困难，严重者使压脱设备损坏，或不能压脱钢爪，液压系统报废，造成生产系统钢爪数量减少，严重影响生产过程。为了解决上述问题，很多人也提出了解决办法，如尽量控制磷生铁的成分稳定，使碳含量较高，降低磷生铁强度；强化钢爪涂刷石墨涂料及烘干，降低磷生铁粘爪的倾向；提高磷生铁铁水的洁净程度，使铁氧化物还原引起的粘爪减少；另一方面使用大功率的压脱机和更高性能的压脱机爪。虽然在整个过程中可以采取了各种措施，但企业从成本方面考虑，不能持续保持磷生铁成分稳定，同时操作过程因前后序匹配问题不能完全实现精细控制；磷生铁在整个熔炼过程中会产生碳、硅与电解质中的氟化物反应，使碳、硅含量持续降低不能得到及时补充；由于电解工艺的波动钢爪、磷生铁环产生粘连在生产过程中总会出现。

上述的改进方法，取得了一定的效果，但不能完全适应实际生产的需求。因此，研发一种适应比较宽的范围变动的磷生铁成分及电解工艺参数的波动，适合目前工厂实际生产状况的方法，是解决目前难压脱、设备功率提高、压脱爪易损毁的有效方法。

发明内容

本发明针对上述已有技术的不足，提供一种利用深冷及瞬间加热的方法使磷生铁环易于压脱。

本发明是一种压脱磷生铁环的前处理方法，具体步骤为：

（1）将带有磷生铁环的钢爪浸入-196度的液氮中，保持0.5-10分钟；

（2）由深冷池中拿出，移动在磷生铁环下端快速火焰加热10-20秒；

（3）把钢爪上的磷生铁环压脱。

本发明的有益之处是：1.处理的对象是目前铝电解普遍使用的ZG230-450 或Q235材质的钢爪和广泛使用的磷生铁。2.利用磷生铁和钢爪冷缩、热胀量不同产生的力使粘结部位断裂或产生裂纹。3. 脆性大的磷生铁中存在的缩松、缩孔、夹渣等缺陷，在深冷及快速加热的作用下产生裂纹及扩展。4.磷生铁浇注的表面本身存在微裂纹，在深冷及快速加热的作用下裂纹进一步扩展。粘结部位断裂和裂纹的产生、扩展，使磷生铁环强度降低，易于压脱。

附图说明

图1为处理压脱流程。

具体实施方式

一种压脱磷生铁环的前处理方法，其步骤为：

（1）将残极清理干净的钢爪浸入-196度的液氮池中，保持0.5-10分钟；

（2）由深冷池中提出，在磷生铁环下端快速火焰加热10-20秒；

（3）压脱钢爪上的磷生铁环。

其中步骤（1）的液氮池的深度大于磷生铁环三倍的高度，在钢爪初次浸入时横梁进入液氮中，液氮池的长度和宽度大于2倍钢爪横梁的长度，保持0.5-10分钟。

其中步骤（2）钢爪离开深冷池后，在下一个工位快速火焰加热，加热的气体用天然气（或乙炔）加氧气，点火采用电子点火并自动控制供气，加热10-20秒。