[发明专利]一种高强度高导电铝合金阳极导杆及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高强度高导电铝合金阳极导杆及其制造方法，按百分百计，由以下质量百分比的成分组成：Si 0.05～0.1%,Fe 0.20～0.30%，Ti 0.02～0.03%，B 0.01～0.02%，Mg 0.70～0.80%，其余为Al和不可避免的杂质,其中，杂质为微量元素，其中每种成分不得超过0.02%，杂质总和不得超过0.2%。本发明打破用纯铝或纯铝中添加少量（≤0.5%）镁元素来制造阳极导杆的传统工艺方法，采用99.6%的高铁电解铝液，同时将镁元素含量提升至0.7~0.8%，有效解决了阳极导杆表面硬度不足的问题。

技术领域

本发明属于铝电解生产技术领域，具体涉及一种铝电解用高强度高导电铝合金阳极导杆及制造方法。

背景技术

随着工业化改革的深入发展，中国已成为全球最大的电解铝生产国和消费国。2016年国内电解铝产量占全球电解铝总产量的56.27%，电解铝行业生产装备不断向大型化、节能化、环保型方向发展。

阳极导杆是铝电解工艺中用来连接电解槽阳极母线和阳极钢爪的导体，起着导电和悬挂阳极炭块的作用。传统阳极导杆采用在99.7%的铝液中添加小于0.5%Mg元素的工艺来制作。导杆平均抗拉强度为81.5 Mpa，导电率为57.2IACS%,维氏硬度为31.1HV5，在使用过程中由于强度、硬度较低，受高温、腐蚀、更换阳极作业中大力提升等工作特性的影响，易出现弯曲、表面划伤等现象，造成导杆与阳极母线接触不良，卡具压降较高，导杆维修频繁，使用寿命短，工人劳动强度大等结果。

发明内容

本发明的目的在于针对传统阳导杆存在问题和不足,提供了一种高强度高导电的铝合金阳极导杆。

本发明的另一目的在于提供一种上述导电杆的制造方法。

本发明采用以下技术方案：

本发明所述的高强度高导电铝合金阳极导杆,按百分百计，由以下质量百分比的成分组成：Si 0.05～0.1%,Fe 0.20～0.30%，Ti 0.02～0.03%，B 0.01～0.02%，Mg 0.70～0.80%，其余为Al和不可避免的杂质,其中，杂质为微量元素，其中每种成分不得超过0.02%，杂质总和不得超过0.2%。

本发明所述的高强度高导电铝合金阳极导杆的制造方法，具体包括以下步骤：

第一步：选用纯度为99.6%的电解原铝或重熔用铝锭、99.9%的镁锭、以及Al-5Ti-B合金杆作为原材料；

第二步：在熔铝炉内将铝锭加热熔化至780～800℃或直接灌入温度为780～800℃的电解原铝,加入占原材料总重量0.7-0.8%的镁锭，搅拌熔化成铝合金液并进行精炼除气、除杂处理后加入覆盖剂；

第三步：待铝合金液温度控制在730～740℃时，将铝合金液导入竖井进行浇注,根据浇注速度用喂丝机在溜槽中加入直径Φ9.5毫米的Al-5Ti-B合金杆对铝合金液进行在线晶粒细化处理；

第四步：对铸造后的毛坯根据要求进行倒角、铣面、打孔等机械加工得到合格的阳极导杆。

所述第二步中，覆盖剂的主要成分为：氯化镁38±2％、氯化钾27±2％、氯化钠26±2％、氯化钙6-10％。

上述加入的Al-5Ti-B合金杆以钛元素为基准，且钛占原材料总重量0.02～0.03%。

所述第四步中，该导杆的外形尺寸为，阳极提升孔直径，阳极提升孔中心距导杆上表面80±1mm，导杆上部倒角为30mm×30°，下部倒角为25mm×45°，夹角基准面为倒角所在的导杆侧表面。