[发明专利]一种用于电解铝导电的钢棒、钢爪型材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明一种用于电解铝导电的钢棒、钢爪型材及其制造方法，属于电解铝技术领域。

背景技术

在电解铝生产过程中，阴极钢棒与阳极钢爪是电解槽上电能传递的最终通道，安装在这一段通道里的钢棒和钢爪，要承受900-950℃高温烘烤，要求其在高温状态下组织及化学成分长期保持稳定不会变化从而保持电阻率不变。而目前国内使用的钢棒和钢爪材料，在持续高温环境下（900-950℃）组织、化学成分不稳定，促使电阻率提高。自身电能消耗的大小直接影响电流效率及吨铝电耗（kwh），我国铝厂与国际铝厂对比如表1：

表1

项目国内国际电流效率（%）92-9394-96吨铝电耗（kwh）13500-1380013000-13200槽寿命（天）18002500

所以说阴极钢棒与阳极钢爪在长期高温烘烤下电阻率越低并且稳定越好，决定吨铝的电耗。

现有的阴极钢棒材料选用一般碳素结构钢，是最低端的钢材，主要钢号是Q235A或Q195A，且阳极钢爪采用废钢小电炉冶炼，铸造成型，钢爪材料成分波动大，有害元素含量及气体含量高，钢中杂质多，尤其是铸造后缺陷缩孔、疏松、气泡无法消除造成电阻率高，严重影响材料的导电性。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种用于电解铝导电的钢棒、钢爪型材及其制造方法，利用该方法制造的导电钢棒、钢爪在持续高温环境下电阻率大幅降低并保持稳定，明显提高了钢棒、钢爪在高温环境下的导电性，减少了钢棒、钢爪在电解铝过程中的电压降损耗，节省了电能，节约了成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于电解铝导电的钢棒、钢爪型材，含有重量比为：

0.005%～0.009%的碳，0～0.03%的硅，0.15%～0.25%的锰，0～0.007%的磷，0～0.005%的硫，0～0.02%的镍，0～0.02%的铜，0～0.02%的铬，0.001%～0.002%的稀土丝，0～0.004%的氮，其余为铁。

优选的，含有重量比为：

0.002%～0.005%的碳，0～0.03%的硅，0.15%～0.25%的锰，0～0.007%的磷，0～0.005%的硫，0～0.02%的镍，0～0.02%的铜，0～0.02%的铬，0.001%～0.002%的稀土丝，0～0.004%的氮，其余为铁。

优选的，含有重量比为：

0.005%～0.008%的碳，0～0.03%的硅，0.15%～0.25%的锰，0～0.009%的磷，0～0.006%的硫，0～0.02%的镍，0～0.02%的铜，0～0.02%的铬，0.001%～0.002%的稀土丝，0～0.007%的氮，其余为铁。

一种制造用于电解铝导电钢棒、钢爪型材的方法，包括以下步骤：

第一步，炼钢前铁水预处理，进行脱硫、脱磷和脱硅；

第二步，转炉，同时顶底复合吹氧；

第三步，LF精炼炉，利用高温进一步去除硫等有害杂质物；

第四步，RH真空脱气，将残留的氧气和氮气去除，同时脱碳；

第五步，连铸，进行带电磁搅拌，同时喂入0.001%～0.002%的稀土丝，得到型材毛坯。

将所述型材毛坯进行轧制得到导电钢棒。