ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЗАЛИВОЧНОГО ЧУГУНА НА КАЧЕСТВО КОНТАКТА С УГОЛЬНЫМ АНОДОМ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ : научное издание

Описание

Перевод названия: INFLUENCE OF STRUCTURE AND PROPERTIES OF CAST IRON THIMBLE ON QUALITY OF CONTACT WITH CARBON ANODE OF ALUMINUM CELLS

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Ключевые слова: аноды электролизеров, огарок, анодный узел, чугунная заливка, заливочный чугун, химический состав, физико- механические свойства, электросопротивление, литейные свойства, металлографические исследования, термический анализ, pre-baked anode, rodded anode, butt, rodding cast iron, iron thimble, chemical composition, physical and mechanical properties, electrical resistivity, Casting properties, metallographic studies, thermal analysis

Аннотация: Исследованы физико-механические и литейные свойства высокофосфористых чугунов, применяемых при монтаже обожженных анодов алюминиевых электролизеров на предприятиях компании «РУСАЛ», в сравнении с серым чугуном, содержащим минималь- ные количества фосфора и серы. Показано, что первичная кристаллизация чугуна в условиях, приближенныхПоказать полностьюк производственным параметрам заливки, и охлаждение чугуна в контактом узле «нипель - чугунная заливка - угольный анод» протекает при значитель- ном переохлаждении, что обусловливает образование в структуре чугуна перлитной матрицы с повышенной твердостью. Чугун с меньшим углеродным эквивалентом, обладающий высокой твердостью, имеет более высокие значения модуля упругости и прочно- сти. Наличие тройной фосфидной эвтектики в структуре чугунов с высоким содержанием фосфора существенно снижает прочность на разрыв при высоких температурах эксплуатации анода, что может быть причиной разупрочнения чугунной заливки и схода анода с ниппелей в конце цикла работы, приводя к нарушению работы электролизера. Чугун с минимальным содержанием фосфора обла- дает прочностью, более чем в два раза превышающей прочность высокофосфористых чугунов, а также наименьшее электрическое сопротивление в области температур до 500-600 °С. Кроме того, чугуны с повышенным содержанием фосфора имеют аномально вы- сокие изменения температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) в области температур 600-810 °С, что также может приводить к разрушению «мягкого» огарка (анод в конце цикла работы). Полученные результаты объяснены с привлечением данных термического анализа и металлографических исследований. The physical, mechanical, and casting properties of high-phosphorous cast iron versus grey cast iron have been investi- gated. High-phosphorous cast iron, which is used to rod pre-baked anodes at RUSAL’s facilities, was compared to grey cast iron, which has a minimum amount of phosphorus and sulfur. It has been shown that the primary solidification of cast iron - under conditions close to the shop conditions (where cast iron is poured into the stub hole and, then, cooled)- occurs under considerable super-cooling, which leads to the formation of a pearlite matrix of high hardness in the cast iron structure.Cast iron with a lower carbon equivalent, and of high hardness, has higher values of the Young modulus and the tensile strength. The ternary phosphide eutectic in the structure of high-phosphorous cast iron considerably reduces the tensile strength at high anode operation temperatures, which can be a reason for cast iron softening / anode drop-off at the end of the anode life, which, in turn, leads to cell problems. The strength of cast iron with a minimum phosphorous content is more than two times higher than the strength of high-sulfur cast iron. Moreover, cast iron with minimum phospho- rous and sulfur contents has the lowest electrical resistivity at temperatures under 500 to 600 degrees C. Furthermore, high-phosphorus cast iron undergoes abnormal changes in the TLEC at 600 to 810 degrees C, which can also lead to the degradation of a soft butt - the anode at the end of its life. The results have been interpreted with the help of thermal/ metallographic analysis data.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Металлург

Выпуск журнала: 4

Номера страниц: 71-77

ISSN журнала: 00260827

Место издания: Москва

Издатель: Общество с ограниченной ответственностью "Металлургиздат"

Авторы

Вхождение в базы данных