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［摘要］草莓视频在线免费下载是鋁電解生產中預焙陽極的重要構件，主要作用是連接陽極炭塊，並向電解槽傳輸電流。其自身導電性能的優劣和使用壽命周期很大程度上影響電解鋁生產的電耗和經濟效益。目前，草莓视频在线免费下载普遍以廢鋼作為原料、采用消失模鑄造進行生產，導致材質不穩定，電阻率高、抗氧化性差等缺陷。新型結構型節能草莓视频在线免费下载的材質采用低碳鋼：鋼爪橫梁使用熱軋厚板，按照鋼爪橫梁尺寸進行切割，鋼爪腿材料選擇軋製圓棒，采用特種熔焊工藝將鋼爪腿與鋼爪橫梁進行熔焊，實現全截麵的冶金結合。通過在國內幾家電解鋁企業的應用，新型結構型節能草莓视频在线免费下载與傳統鑄造鋼爪相比，導電性和抗氧化性都有一定程度的提高，可以更好的滿足電解生產的要求。

［關鍵詞］草莓视频在线免费下载，特種熔焊工藝，全截麵冶金結合

Application and practice of the structural energy-saving anode steel stub

Wang Ri xin

Institude of Applied Physics,Jiang Xi Academy of Science,nanchang 330029,china ;

［abstract］Anode Steel Stub is a key part of pre-baked anode in primary aluminum production linking carbon anode and transmit power to potcells. Performance and duration of anode steel stub itself willbe related definitely to power consumption and financial benefit of primary aluminum production.At present,scrap is the main raw material for EPC casting.Some defects of casting steel stubs have been found due to restriction of EPC casting process, such as instability of material, high resistance and poor oxidation resistance etc. Materials of Beam and column of the structural energy-saving steel stub are mild steel; beam are made of hot rolling thick plate to be cut into stub beam according to current beam dimension of casting steel stub, material of column of steel stub is rolling profile to be made of all section metallurgical combination with its beam by special fusion welding.Compared to the casting steel stub,the conductivity and oxidation resistance of the structural energy-saving anode steel stub have improved to a certainextent. Theproduction requirement of the aluminum electrolyzation can be fully met.

［keywords］anode steel stub,special fusion welding,all section metallurgical combination

電解鋁草莓视频在线免费下载是電解鋁設備上陽極炭塊與大母線之間的連接組件，在鋁電解過程中承載著大功率的電流，是電解鋁生產企業的最主要消耗件之一，鋼爪質量的好壞直接影響到電解鋁企業的生產效率、生產成本和生產的穩定性。其製作要求組織致密、無鑄造缺陷，化學成分均勻準確。傳統的鑄造方法製作草莓视频在线免费下载工藝步驟繁鎖，容易引起鋼水的二次氧化，純淨度得不到保證，而且燒損元素成分的可控性較差。很難達到電解鋁草莓视频在线免费下载電阻率低，導電性能好的製作要求。因此通過改進草莓视频在线免费下载的製造工藝來提高其使用性能，對降低電解鋁的生產成本有著重要意義。

1、傳統鑄造鋼爪存在的主要問題

長期以來國內電解鋁草莓视频在线免费下载普遍采用中頻爐煉鋼+消失模鑄造的方法進行生產，該技術主要存在以下缺陷：

（1）由於中頻爐煉鋼對於材料成分的控製不嚴，使新鑄鋼爪中S、P、C、Mn、Cr等影響材料導電性的元素普遍超標嚴重，從而導致鑄造草莓视频在线免费下载導電性能降低。

（2）消失模鑄造過程中排氣工藝的不穩定性，使得鑄造草莓视频在线免费下载中存在夾雜、氣孔等鑄造缺陷，也會影響鋼爪的導電性和強度。

（3）普通鑄造鋼爪一般不進行變質處理和正火處理，得到的鑄態組織普遍晶粒粗大，使其力學性能大大降低，加劇了鑄造草莓视频在线免费下载在熱狀態下的形變內彎現象的發生，甚至從鋼爪橫梁處斷裂造成早期破損；

（4）變形導致修複難度增加，成本提高；

（5）鑄鋼生產會產生S、P等有害元素超標的廢氣排放，造成環境汙染。

2、電解鋁用新型結構型節能草莓视频在线免费下载

2.1技術特點

為了解決上述問題，江西省科學院應用物理研究所、內蒙古草莓视频色版APP新材料科技有限公司、內蒙古科技大學共同開發出電解鋁新型結構型節能草莓视频在线免费下载，使用材質穩定、導電性能和力學性能較好的軋鋼為原料，避免了鑄造缺陷的產生；通過電渣熔焊工藝，對鋼爪橫梁與鋼爪腿進行全截麵焊接，整個生產過程中無汙染，實現了草莓视频在线免费下载的“綠色”製造，采用該技術，生產效率高、焊接質量穩定，由於焊接截麵為全截麵，導電性和使用壽命大大超過了人工焊接鋼爪。可有效的實現物理降耗，降低鋼爪的備用數量，減少資金占用。

2.1 技術原理

（1）鋼爪化學成分

根據材料性能指標要求，立足解決鑄鋼材料缺陷問題，確定鋼爪橫梁和鋼爪腿的材料選型按照表1的參數控製，結合內蒙古包頭地區的地域優勢，地區內鋼鐵冶煉企業選用的鐵礦石中普遍伴生有稀土元素。而稀土對抑製鋼材熱變形有很好的效果，可以在一定程度上抑製鋼爪的形變。

表1：新型結構型節能草莓视频在线免费下载材質表

Table 1 Element of the structural energy-saving anode steel stub

草莓视频在线免费下载經過鑄造工序，不可避免的會產生夾渣、氣孔、縮鬆等鑄造缺陷，減少其有效截麵，影響鋼爪的導電性能。草莓视频色版APP使用Wheatstone-Thomson電橋，取普通鑄造鋼爪和新型結構型節能鋼爪橫梁相同位置上的一段材料進行室溫（20℃）體積電阻率對比測試，試樣規格為：170mm×10mm×2mm，檢測方法采用GB/T351-1995金屬材料電阻係數測量方法，測試結果如表2所示。

表2：20℃電阻率對比表

Table 2 Value of resistivity contrast at 20℃

室溫條件下，電阻率相對降低率為6%，而草莓视频在线免费下载的工作溫度較高，圖1為草莓视频在线免费下载工作狀態下的熱成像圖。圖中的三個測試點的溫度分別為396.6℃、613.7℃、640℃，取平均值550.1℃，材料電阻率隨溫度的上升而提高，以國內應用較為普遍的400KA電解槽為例，通過每個鋼爪的平均電流達到了8333A。因此電阻率的變化會直接影響到草莓视频在线免费下载的電壓降。

圖1：草莓视频在线免费下载熱成像圖

Fig.1 Thermal image of the anode steel stub

（2）焊接工藝原理

草莓视频在线免费下载的焊接截麵較大，因此在焊接過程中要在焊接麵上持續提供極高的熱量，且要求普通的焊接工藝很難實現對其的全截麵熔焊。電渣熔焊是電渣冶金的分支之一。如圖2所示，電渣熔焊是利用電流通過熔渣時產生的電阻熱作為熱源進行熔焊的方法。其主要工藝過程是在銅質水冷結晶器、底水箱和兩個焊接麵所組成的區域內加入固態或液態熔渣，將自耗電極的端部插入其中，當自耗電極、熔渣和底水箱通過短網與變壓器形成供電回路時，便有電流從變壓器輸出，通過液態熔渣。由於上述供電回路中，熔渣的電阻相對較大，占據了變壓器二次壓降的大部分壓降，從而在渣池中產生了大量的焦耳熱，使其處於高溫熔融狀態。由於渣池的溫度遠大於金屬的熔點，從而使自耗電極的端部的金屬逐漸加熱熔化，熔化的金屬聚集成液滴，在重力的作用下，金屬液滴從自耗電極的端頭脫落，穿過渣池進入金屬熔池。與此同時兩個焊接表麵的金屬也逐漸熔化，並在水冷結晶器的強製冷卻作用下，材質相同的兩部分液態金屬逐漸凝固，形成焊接區域。熔焊過程中，一方麵，須焊接工件的兩端也是作為結晶器的一部分直接與熔渣接觸兩側的水冷結晶器壁強製冷卻，熔焊麵與水冷結晶器接觸的表麵會形成一層渣殼；另一方麵，待焊接工件的兩端是作為結晶器的一部分直接與熔渣接觸，由於其冷卻能力較弱，熔渣不會凝固，而始終處於熔池上方，由熔池的熔合線像結晶器焊縫寬延伸，不會在熔焊區域形成夾層。在正常熔焊期間，電流從電極進入渣池後，要通過金屬熔池和凝固鋼錠再由底水箱和短網返回變壓器。由於電渣冶金的特點，金屬與熔渣之間要發生一係列的物理化學反應，從而可以去除金屬中的有害雜質元素和非金屬夾雜物。熔焊區域內的金屬從下而上逐漸凝固，金屬熔池和渣池就不斷向上移動，上升的渣池使結晶器內壁和鋼錠之間形成一層渣殼，它不僅使熔焊區域的表麵平潔光滑，而且降低了徑向導熱，有利於自下而上的順序結晶，改善了熔焊區域內部的結晶組織，最終實現全截麵冶金結合的目的。

圖2：電渣熔焊原理示意圖1-鋼爪腿；2-鋼爪橫梁；3-底水箱；

4-變壓器；5-自耗電極；6-渣池；7-金屬熔池；8-熔焊區域

Fig.3 Scheme of the Electroslag welding

3、新型鋼爪性能測試

3.1冷態試驗

    如圖3所示，170mm新型節能鋼爪與普通鑄造鋼爪各10組，使用鐵碳壓降儀對每個鋼爪腿的導電性能進行對比測試，測試電流為400A，持續時間10S，測試時氣溫-5℃。

圖3：冷態測試示意圖

由表3中數據可見，新型節能草莓视频在线免费下载其導電性能要明顯優於普通鑄造鋼爪，導電性能提升約為17%，主要原因體現在兩個方麵：材料本身的電阻率明顯下降；焊接效果好，完全實現了全截麵熔焊。

 表3 電渣熔焊鋼爪與普通鑄造鋼爪導電性能

Table 3 Value of the electrical conductivity of the Electroslag welding and casting steel stub

3.2在線測試

在某電解鋁廠，選擇兩台運行狀態相同的電解槽進行測試，其中一台電解槽的48組陽極全部換為新型節能草莓视频在线免费下载，並穩定運行3天。測試方法如圖4所示，點A在爆炸焊塊與草莓视频在线免费下载的焊接麵下部，點B為磷鐵澆鑄上部的20mm處，對A-B3和A-B4的壓降進行測試並記錄在表4。

圖3：在線測試示意圖

表4 電渣熔焊鋼爪與普通鑄造鋼爪槽上測試數據

由表4中數據可見，新型節能草莓视频在线免费下载運行狀態下的壓降要明顯低於普通鑄造鋼爪，壓降降低約為23%，與冷態試驗的測試數據相對應。

3.3抗氧化性測試

表5 普通鑄造鋼爪氧化程度

表6 新型節能鋼爪氧化程度

將表5與表6中的數據進行對比，新型節能草莓视频在线免费下载的抗氧化性與傳統鑄造鋼爪的抗氧化性相比有了明顯的提升，主要原因是新型節能鋼爪使用的軋製材料的表麵光潔度、材料致密度都由於鑄鋼材料，因此其在槽上的氧化速度降低，使用壽命延長。
   4.結論

1、 新型節能草莓视频在线免费下载，由於主體結構采用延展性、均質度均優於鑄鋼的熱軋鋼材料製造，故其力學性能，如屈服強度、彈性模量都要優於傳統鑄造鋼爪。

2、新型節能草莓视频在线免费下载使用的熱軋材料的致密度高，抗氧化、抗腐蝕性優於鑄鋼，使用壽命長。

3、新型節能草莓视频在线免费下载導電性能好，材質均一穩定，鋼爪橫梁與鋼爪腿的連接均為100%全截麵焊接而成，克服了普通澆鑄鋼爪所存在的夾渣、砂眼、氣孔等缺陷。

4、經過幾個周期的使用證明新型節能草莓视频在线免费下载在電解槽上的使用性能穩定、質量可靠、可為電解鋁企業在節能降耗方麵帶來明顯的經濟效益，企業節能增效的有效選擇。

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