[发明专利]一种石墨质阴极炭块磷生铁浇铸工艺

摘要

本发明是一种石墨质阴极炭块磷生铁浇铸工艺。包括以下步骤：1）炭块组装为一个组合体；2）炭块组加热：将石墨质阴极炭块和钢棒组合体3个为一组分低温段和高温段两段加热、保温，炉内气氛氧含量控制在14%以内；3）磷生铁熔炼：调配磷生铁铁水炭当量为4.2-4.3%，降低铁水浇铸温度至1200-1300℃；4）浇铸；5）保护性均匀冷却；6）扎糊：浇铸块100-150℃开罩，将预留钢棒热膨胀缓冲区和磷生铁浇铸成型以外区域，用糊料扎制填补间隙，自然冷却至室温。本发明的工艺同时有效降低阴极铁炭压降（25Mv以下），降低铝电解直流电耗，提高电流效率，成品合格率达99%以上，达到低成本、低电耗、高效率的目的。

主权项

一种石墨质阴极炭块磷生铁浇铸工艺，其特征在于按以下步骤进行：1）炭块组装：根据阴极炭块与钢棒组装结构，预留钢棒热膨胀缓冲区和炭块应力集中区，将石墨质阴极炭块和钢棒提前组合为一个组合体；2）炭块组加热：将石墨质阴极炭块和钢棒组合体3个为一组，放置在具有防氧化功能的炭块加热炉内，分低温段和高温段两段加热，炉内气氛氧含量控制在14%以内；400‑500℃以下为低温段，低温段升温速度150‑200℃/小时，加热至400‑500℃后保温时间不低于1小时，有效控制石墨质阴极炭块热应力集中温度段升温速度；400‑500℃以上为高温段，升温速度80‑120℃/小时，高温段控制在600‑850℃，保温时间2‑3小时；3）磷生铁熔炼：调配磷生铁铁水炭当量为4.2‑4.3%，降低铁水浇铸温度至1200‑1300℃；4）浇铸：阴极组装块加热完成，磷生铁铁水调配、熔炼达标后，选择磷生铁铁水浇铸段长度方向中点为浇铸点，采用对称浇铸工艺实施浇铸，磷生铁铁水填充速度为5~7kg/s，达到有效消除炭块热应力点状集中分布问题；5）保护性均匀冷却：600℃以上为热应力带状分布集中区，在该区保温缓冷，以避免凝缩应力导致炭块开裂；600℃以下加保护罩均衡冷却，冷却过程用惰性气体保护；6）扎糊：浇铸块100‑150℃开罩，将预留钢棒热膨胀缓冲区和磷生铁浇铸成型以外区域，用糊料扎制填补间隙，自然冷却至室温。