電解鋁用磷生鐵脫硫增碳效果及其對鐵-碳壓降的影響.pdf

1、磷生鐵是電解鋁陽極組裝時必不可少的材料，但是在磷生鐵循環(huán)使用過程中，其成分在高溫環(huán)境下發(fā)生改變，造成磷生鐵的導(dǎo)電性、冷脆性、流動性等特性發(fā)生變化，不利于電解陽極的正常工作，并且會增加噸鋁生產(chǎn)能耗。利用鎂基脫硫劑、石灰基脫硫劑及石墨增碳劑對磷生鐵的成分進行調(diào)整，減少硫含量并且增加碳含量后，磷生鐵的低溫流動性和冷卻性明顯提高，同時其導(dǎo)電性能得到提升，降低了陽極組裝時磷生鐵的澆注難度，成分調(diào)整后的磷生鐵有效地使電解過程中陽極鐵-碳壓降下降。因

2、此，研究磷生鐵成分的調(diào)整工藝具有良好的應(yīng)用前景。
　　本論文以鈍化鎂粒、電石、生石灰和碳酸鈣作為脫硫劑，石墨作為增碳劑，利用高頻電磁感應(yīng)爐對磷生鐵的脫硫增碳效果進行了對比分析，研究了不同脫硫劑的脫硫效率，脫硫條件、脫硫劑配比、增碳劑顆粒度及增碳方法下對磷生鐵脫硫增碳效果的影響，并在實驗的基礎(chǔ)上，進入電解鋁廠陽極車間進行了實踐。主要研究成果有:
　　1.利用石灰基脫硫劑進行脫硫時，CaC2能夠?qū)㈣F液中的硫元素從FeS中置換出來

3、，CaO能夠提高爐渣的堿度，有利于降低磷生鐵液的含硫量，CaCO3能夠在鐵液內(nèi)部和鐵渣表面產(chǎn)生CO2氣體，對鐵液起到攪拌作用的同時提高了爐渣的流動性，防止回硫現(xiàn)象發(fā)生。
　　2.鎂基脫硫劑的脫硫效率遠遠高于石灰基脫硫劑的脫硫效率，但是鎂基脫硫劑價格昂貴，在脫硫過程中噴濺現(xiàn)象嚴重，需要增加封閉式的噴吹設(shè)備;石灰基脫硫劑相對高效的脫硫效率、低廉的價格、簡單的脫硫設(shè)備是石灰基脫硫劑的最大優(yōu)點。在實際的工業(yè)化脫硫作業(yè)時，可根據(jù)不同的需求選

4、擇不同的脫硫劑。
　　3.在脫硫的過程中氧化鈣能夠調(diào)節(jié)鐵渣的酸堿度，脫硫劑中氧化鈣的含量越高，原有的酸性渣越容易變成堿性渣。而石灰基脫硫劑中的氧化鈣和碳酸鈣都可以在爐內(nèi)營造堿性環(huán)境，更有利于鐵渣性質(zhì)的改變。
　　4.增碳劑的粒度大小不同，其熔解擴散速度和氧化燒損速度也不同。在一般情況下，增碳劑顆粒大、燒損小，熔解擴散速度慢;反之，增碳劑顆粒小、燒損大，熔解擴散速度也大。在生產(chǎn)中增碳劑粒度的選擇應(yīng)根據(jù)爐膛大小和容量來綜合考慮。

5、
　　5.在添加石墨增碳劑對磷生鐵進行增碳處理后，磷生鐵中生成大量均勻分布的非均質(zhì)石墨結(jié)晶核心，它的形成能夠降低磷生鐵的過冷度，最終形成以A型石墨為主的鑄鐵組織，能夠有效降低陽極的鐵-碳壓降。
　　6.石灰基脫硫劑的脫硫過程必定會在鐵液中形成堿性環(huán)境才能達到脫硫的目的，這就導(dǎo)致酸性的爐襯會被堿性環(huán)境侵蝕，因此，建議在磷生鐵脫硫時將中頻爐爐襯更換為堿性爐襯，這樣能夠減少爐襯被侵蝕，并且能夠提高脫硫效果。
　　7.增碳劑在