專利名稱：一種耐蝕酸洗槽用電極板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐蝕酸洗槽用電極板及其制造方法。
技術(shù)背景隨著不銹鋼軋制工藝技術(shù)的發(fā)展，寬幅不銹鋼板坯的軋制生產(chǎn)線的不 斷引進，對不銹鋼薄板耐蝕酸洗槽用電極板的制造技術(shù)要求越來越高。電極板的外形尺寸由開始的2500mm增加到3800mm，開口尺寸由開始的 1500mm增加到2650mm，電極板的形狀整體呈"幾"字形?，F(xiàn)有的耐蝕酸 洗槽用電極板均為高硅鑄鐵的鐵素體基體，凝固過程中存在相變，故產(chǎn)生 相變應(yīng)力，它是體心立方結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的低溫脆性，因此，造 成鑄造成品率極低。由于形體大，對酸洗槽電極板的強度和抗斷裂韌度較 低，在制造過程中容易斷裂。如果繼續(xù)采用普通高硅鑄鐵作為電極板的制 造材料。將會給鑄造生產(chǎn)帶來很大的難度，因鑄造廢品多，由此會造成很 到的人力、物力、財力的消耗。 發(fā)明內(nèi)容為了適應(yīng)寬幅不銹鋼板坯酸洗槽的需要，克服現(xiàn)有耐蝕酸洗槽用電極 板的上述不足，本發(fā)明提供一種抗斷裂韌度較高，在制造過程中不容易斷 裂的耐蝕酸洗槽用電極板，同時提供一種耐蝕酸洗槽用電極板的制造方 法。本發(fā)明主要是通過有效的成分設(shè)計和制造方法，得到一種奧氏體為 基體的奧氏體Fe-Ni-Si-C耐蝕合金，提高合金的力學(xué)性能，主要原因是奧氏體為面心立方結(jié)構(gòu)，在凝固過程沒有相變，所以不存在相變應(yīng)力，同 時這種結(jié)構(gòu)不存在低溫脆性，因此奧氏體Fe-Ni-Si-C耐蝕合金有效的消 除了高硅鑄鐵中的低溫脆性相，能很好的提高合金的力學(xué)性能，同時從滑 移塑性變形和解理斷裂的角度來看，面心立方的奧氏體固溶體容易產(chǎn)生滑 移塑性變形而不產(chǎn)生解理斷裂，并且應(yīng)變硬化指數(shù)值較高，所以斷裂韌度 較高。因此，奧氏體的斷裂韌度較鐵素體的高。從而解決了高硅鑄鐵酸洗槽電極板斷裂韌度低容易斷裂的缺點。本耐蝕酸洗槽用電極板的形狀與公知公用的酸洗槽電極板的形狀相 同，電極板的形狀整體也是呈"幾"字形。耐蝕酸洗槽用電極板的成分對酸洗槽電極板的性能起主要的作用，為了達到上述目的，本發(fā)明提供奧氏體Fe-Ni-Si-C耐蝕合金的酸洗槽用電 極板，本耐蝕酸洗槽用電極板的成份(重量百分?jǐn)?shù))為 C0.4% 0. 7% Si 14.5% 18% Mn 0.3% 0.8%S<0.03% P<0.03% Ni 18% 36%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。 本耐蝕酸洗槽用電極板的較佳成份(重量百分?jǐn)?shù))為 C0.5% 0.6% Si 16% 17% Mn 0.5% 0.6%S<0.03% P<0.03% Ni 18% 36%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。本耐蝕酸洗槽用電極板的最佳成份(重量百分?jǐn)?shù))為 C0.55% Si 16.25% Mn 0.55%S<0.03% P<0.03% Ni 27%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。本耐蝕酸洗槽用電極板的制造方法包括下述的依次步驟(1)熔煉合金用具有酸性爐襯的感應(yīng)電爐或電弧爐采用兩次熔煉法，將優(yōu)質(zhì)廢鋼 (含碳0.35%以下的廢鋼)、18#-2賴鑄造生鐵、回爐料(主要指澆、冒 口)、 75硅鐵、鎳板與錳鐵，依前后順序加入到感應(yīng)電爐或電弧爐，加熱 到148(TC—152(TC熔煉，要求原材料干燥少銹，在熔煉過程中加入鐵水 重量1%—3%的作為酸性造渣劑的火磚碎塊和螢石粉，減少合金熔煉過程 中元素的燒損；第一次熔煉的目的是混料，將所有原材料熔化混合均勻， 去除部分夾渣和氣體，在128(TC—132CrC澆注成鑄鐵錠備用。再將第一次熔煉澆注成的鑄鐵錠料加入感應(yīng)電爐或電弧爐進行第二 次熔煉，在熔煉過程中加入少量酸性造渣劑碎玻璃或螢石造渣，加入量是 鐵水的3%—5%，在1500。C 155(TC熔化后，鐵水的成份(重量百分?jǐn)?shù)) 達下述要求時，靜置40分鐘之后方可出爐C 0.4 0.7% Si 14.5 18%Mn 0.3 0.8%S<0.03% P<0.03% Ni 18 36%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。出爐溫度為1450 1500°C。第二次熔煉目的是脫氣除渣，獲得優(yōu)質(zhì) 的合金液，滿足鑄造電極板的要求。(2)澆注成型采用低溫快澆的澆注方法澆注成型，澆注溫度為1280°C 1320°C， 過高的溫度將會造成大量的縮松，過低的澆注溫度會產(chǎn)生澆不足的鑄造缺 陷。奧氏體的形成主要是由成分決定的，本方法制造成奧氏體Fe-Ni-Si-C耐蝕合金酸洗槽用電極板。本耐蝕酸洗槽用電極板的金相組織參見圖6。 本發(fā)明的奧氏體耐蝕酸洗槽用電極板與現(xiàn)有耐蝕酸洗槽用電極板相 比，具有高的機械性能，其強度和沖擊韌性得以提高，抗斷裂性能得到很 大的改善，可鑄成長度達3m—3.8m的冷軋不銹鋼板耐蝕酸洗槽用電極板， 而且整體成型力學(xué)性能好，在運輸、安裝、使用過程中不容易發(fā)生斷裂， 奧氏體Fe-Ni-Si-C耐蝕合金電極板的使用壽命有顯著的提高， 一般為 13-15個月。本奧氏體電極板及其制備方法，避免了鑄造生產(chǎn)及應(yīng)用時容 易產(chǎn)生縮松、縮孔和裂紋等缺陷，適合于鑄造長達3m的奧氏體基合金電


圖1是本耐蝕酸洗槽用電極板的實施例上電極板的主視圖。 圖2是圖l的俯視圖。圖3是本耐蝕酸洗槽用電極板的實施例下電極板的主視圖。 圖4是圖3的俯視圖。圖5是本耐蝕酸洗槽用電極板上電極板與下電極板的組合位置圖。 圖6是本耐蝕酸洗槽用電極板的金相組織圖。 上述圖中1、安裝板 2、側(cè)板 3、底板4、通孔 5、安裝板 6、側(cè)板7、底板 8、通孔 9、絕緣板10、上電極板 11、下電極板具體實施方式
下面結(jié)合實施例及其

本耐蝕酸洗槽電極板及其制造方法的具體實施方式
，但本耐蝕酸洗槽電極板及其制造方法的具體實施方式
不局 限于下述的實施例。 電極板實施例一圖1與圖2給出的耐蝕酸洗槽用電極板為上電極板，它由兩個側(cè)板2和一個底板3構(gòu)成，兩個側(cè)板2和一個底板3為一體構(gòu)成n形的彎折板，兩側(cè)板之間的距離為2450 mm，在兩個側(cè)板2的上邊各有一個向外彎折的安 裝板l，其縱向剖視呈拉手形，在安裝板1有通電接線通孔4。本耐蝕酸洗 槽用電極板實施例長2850鵬，寬400 mm，厚50mm，高650mm。本實施例的耐蝕酸洗槽電極板為奧氏體Fe-Ni-Si-C耐蝕合金，其化學(xué) 成分(重量百分?jǐn)?shù))為C0.55% Si 16.25% Mn 0.55%S<0.03% P<0.03% Ni 27%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。 電極板實施例二圖3與圖4給出的耐蝕酸洗槽用電極板為下電極板，它由兩個側(cè)板6和一個底板7構(gòu)成，兩個側(cè)板6和一個底板7為一體構(gòu)成n形的彎折板，兩側(cè)板之間的距離為2650 mm，在兩個側(cè)板6的上邊各有一個向外彎折的安 裝板5，其縱向剖視呈拉手形，在安裝板5有通電接線孔8。本耐蝕酸洗槽 用電極板實施例長2850 ram，寬400 mm，厚50mm，高850腿。本實施例的耐蝕酸洗槽電極板的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為.-C0,4% Si 14.5% Mn 0.3%S<0.03% P<0.03% Ni 18%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。 電極板實施例三本實施例的結(jié)構(gòu)與電極板實施例一的相同，只是成分不同。本實施例 的耐蝕酸洗槽電極板的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為 C0.7% Si 18% Mn 0.8%S<0.03%P<0.03% Ni 36%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。 電極板實施例四本實施例的結(jié)構(gòu)與電極板實施例一的相同，只是成分不同。本實施例 的耐蝕酸洗槽電極板的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為 C0.7% Si 18% Mn 0.3%S<0.03%P<0.03% Ni 18%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。 電極板實施例五本實施例的結(jié)構(gòu)與電極板實施例二的相同，只是成分不同。本實施例 的耐蝕酸洗槽電極板的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為-C0.4% Si 14.5% Mn 0.8%S<0.03% P<0.03% Ni 36%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。本耐蝕酸洗槽用電極板的安裝使用與普通酸洗槽用電極板相同，參見 圖5。上述耐蝕酸洗槽用電極板實施例均為奧氏體Fe-Ni-Si-C耐蝕合金耐 蝕電極板。電極板制造方法實施例下面以耐蝕酸洗槽用電極板實施例一詳細說明本奧氏體耐蝕酸洗槽 用電極板的制造方法。 (一)熔煉合金采用1噸中頻感應(yīng)爐冶煉，將干燥少銹的廢鋼230公斤、18號生鐵 300公斤、回爐料100公斤(酸洗槽用奧氏體電極板的剩余料如澆冒口)、 75硅鐵200公斤、鎳板(含Ni9。/。) 90公斤與錳鐵(含Mn7。/。) 100公斤， 按照上述排列順序加料，依次加入酸性爐襯的感應(yīng)電爐中，加熱到 1480。C-152(TC熔煉，本實施例是加熱到1500。C，將所有原材料熔化均勻， 為了凈化鐵水，減少合金熔煉過程中元素的燒損，在熔煉過程中加入酸性 造碴劑螢石110公斤，靜置10分鐘，去除合金液中的氣體和夾雜物，在 142(TC—1460。C澆注成鑄鐵錠，本實施例是在1450°C。把澆注成的鑄鐵錠，加到感應(yīng)電爐中在在1500 155(TC熔化后，本實 施例是在150(TC下熔化后進行第二次熔煉脫氣除渣，在熔煉過程中加入酸 性造渣劑螢石55公斤，鐵水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))達到下述要求時， 靜置40分鐘之后方可出爐C0.55% Si 16.25% Mn 0.55%S<0.03% P<0.03% Ni 27%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。出爐溫度為1450 1500°C，本實施例是在148(TC出爐。 (二)澆注成型將第二次熔煉后的鐵水，采用低溫快澆的澆注方法，澆注到緩流封閉 式的鑄型的型腔中，澆注溫度為132(TC—1380。C，當(dāng)鑄造成型的鑄件凝固 后65分鐘內(nèi)，在紅熱狀態(tài)下打箱。
權(quán)利要求
1、一種耐蝕酸洗槽用電極板，它是奧氏體Fe-Ni-Si-C耐蝕合金電極板，其成份(重量百分?jǐn)?shù))為C 0.4％～0.7％Si 14.5％～18％ Mn 0.3％～0.8％S＜0.03％ P＜0.03％ Ni 18％～36％其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的耐蝕酸洗槽用電極板，其特征是它的成份(重量百分?jǐn)?shù))為C0.5% 0.6% Si 16% 17% Mn 0.5% 0.6%S<0.03% P<0.03% Ni 18% 36%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐蝕酸洗槽用電極板，其特征是它的成份 (重量百分?jǐn)?shù))為C0.55% Si 16.25% Mn 0.55%S<。. 03% P<0.03% Ni 27%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成。
4、 權(quán)利要求l所述的耐蝕酸洗槽用電極板的制造方法，它包括下述 的依次步驟I熔煉合金用具有酸性爐襯的感應(yīng)電爐或電弧爐采用兩次熔煉法，將優(yōu)質(zhì)廢鋼、 鑄造生鐵、回爐料、75硅鐵、鎳板與錳鐵，依前后順序加入到感應(yīng)電爐 或電弧爐，加熱到148(TC-152(TC熔煉，要求原材料干燥少銹，在熔煉過 程中加入鐵水重量1%—3%的作為酸性造渣劑的火磚碎塊和螢石粉，減少 合金熔煉過程中元素的燒損；第一次熔煉的目的是混料，將所有原材料熔 化混合均勻，去除部分夾渣和氣體，在128(TC—132(TC澆注成鑄鐵錠備用；再將第一次熔煉澆注成的鑄鐵錠料加入感應(yīng)電爐或電弧爐進行第二 次熔煉，在熔煉過程中加入少量酸性造渣劑碎玻璃或螢石造渣，加入量是 鐵水的3%-5%，在1500'C 155(TC熔化后，鐵水的成份(重量百分?jǐn)?shù))達下述要求時，C0.4% 0.7% Si 14.5% 18% Mn 0.3% 0.8%S〈0.03% P〈0.03% Ni 18% 36%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成；靜置40分鐘之后方可出爐；出爐溫度為1450 1500°C;第二次熔煉目的是脫氣除渣，獲得優(yōu)質(zhì) 的合金液，滿足鑄造電極板的要求； II 澆注成型采用低溫快澆的澆注方法澆注成型，澆注溫度為1280°C 1320°C。
全文摘要
一種耐蝕酸洗槽用電極板及其制造方法，酸洗槽用電極板的成份(重量百分?jǐn)?shù))為C0.4～0.7％ Si14.5～18％ Mn0.3～0.8％ S＜0.03％ P＜0.03％ Ni 18～36％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。酸洗槽用電極板的制造方法包括下述的依次步驟首先熔煉合金用感應(yīng)電爐或電弧爐采用兩次熔煉法，將原料加入爐中熔煉，并加入鐵水重量1％-3％的酸性造渣劑，澆注成鑄鐵錠備用；再將第一次熔煉澆注成的鑄鐵錠料加入爐中進行第二次熔煉，并加入加入量鐵水的3％-5％的酸性造渣劑，鐵水的成份達到要求時，靜置40分鐘之后出爐。然后澆注成型。本耐蝕酸洗槽用電極板制造方法制造的電極板抗斷裂韌度較高，不容易斷裂。
文檔編號C22C38/08GK101403134SQ20081007936
公開日2009年4月8日 申請日期2008年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月6日
發(fā)明者杰 張, 毛雙亮, 王秀生, 王貴清 申請人:山西百一機械設(shè)備制造有限公司