CN100535155C - 高强度灰铸铁的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高强度灰铸铁的生产方法，包括原料配制工序、加料工序、熔化工序、冶炼工序、孕育工序，本发明与现有技术相比，以废弃的灰铸铁切屑为原料，利用电炉循环生产高强灰铁，产品合格率达95%以上，灰铸铁切屑回收率要可达97%；使资源得以重复利用，既有利于环保，又充分利用了资源、降低制造成本。
Description
技术领域
本发明属于高强度灰铸铁的生产方法，特别属于以灰铁切屑为原料生产高强度灰铸铁的生产方法。
背景技术
目前灰铸铁的熔炼设备分为冲天炉和电炉，电炉主要为感应电炉，包括工频炉、中频炉、变频炉。
灰铸铁切屑通常不能作为冲天炉的金属炉料，原因是灰铸铁切屑在冲天炉熔炼环境下极易氧化，加料困难，细小切屑沿焦炭间隙落入炉内低温区域。所熔炼的金属液化学成分极不稳定，回收率低，铁液含氧量高、铸件白口倾向大、气孔多、浇注时铁液流动性差。
中频感应电炉熔炼灰铸铁时，无废气污染有利于环保、温度调节性好、铁液洁净，过冷度高、能充分发挥孕育的作用，铁液在电磁作用下，强烈上下翻动，有助于成分、温度均匀，也有利于脱氧除气。利用夜间电力谷电，减少成本，灰铸铁切屑在用中频感应电炉进行熔炼时，主要问题是切屑不易下落，对炉衬损伤大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种以灰铁切屑为原料，利用中频感觉电炉熔炼生产HT250、HT300、HT350高牌号灰铸铁的方法。
本发明解决技术问题的技术方案为：高强度灰铸铁的生产方法，包括原料配制工序、加料工序、熔化工序、冶炼工序、孕育工序：
在原料配制工序中，所加的原料为：灰铸铁切屑、废钢、熔剂、除渣剂、孕育剂、其重量比为80～95∶8～15∶1～4∶0.2～0.6∶0.1～0.3。
在加料工序中，每炉出铁水时预留电炉容量的8-10％的灰铸铁液，先加入废钢，再将灰铸铁切屑逐层加入直至加满电炉，每层灰铸铁切屑厚度为8～25厘米，并在每层切屑上添加熔剂，搅捅灰铸铁切屑及熔剂，使灰铸铁切屑及熔剂降落至铁液中。
所述的熔剂为纯碱、石灰、玻璃粉一种或数种的混合物。
由于灰铸铁切屑的表面积大，与空气作用面积大，灰铸铁切屑在加热过程中，氧化倾向大，熔剂作用在于隔离空气，减少灰铸铁切屑氧化，提高炉渣流动性，降低灰铸铁液的含气量，熔剂能和磷、硫反应形成熔渣，因而能降低铁液中有害元素磷、硫的含量，灰铸铁切屑的厚度不能过大或过小，否则会影响灰铸铁的质量。
通过对含有灰铸铁切屑的原料进行搅捅，帮助原料降落至铁液中，并增加灰铸铁切屑紧实度，以提高熔化速度。
在熔化工序中，调整中频感应电炉的输出功率为额定功率的90％以上。
所述的冶炼工序为：等原料完全液化后，加入除渣剂覆盖，升温至1450～1480℃，加入各类配备好的合金，调整化学成份至各种牌号所需要求，升温至1480～1520℃时，铁水出炉。
所述的除渣剂为粒度30～50目的珍珠岩。
除渣剂在于捕捉铁液中的夹渣物，达到脱氧除气的目的。
所述的孕育工序为：根据铁水的不同情况确定孕育剂加入量，孕育剂可以一次性放入浇包内，也可将孕育剂加在出炉口，随着铁液缓慢流入浇包。
所述的孕育剂为硅铁、硅钡合金、硅锰合金一种或数种的混合物。
原料所用的灰铸铁切屑根据其洁净程度决定是否要进行预处理工序：所述的预处理工序为采用吸、吹、筛方法除去切屑中的灰尘或砂粒，目的是减少熔炼时炉渣量，提高熔化速度。
本发明与现有技术相比，以废弃的灰铸铁切屑为原料，利用电炉循环生产高强灰铁，产品合格率达95％以上，灰铸铁切屑回收率要可达97％；使资源得以重复利用，既有利于环保，又充分利用了资源、降低制造成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细的说明。
本发明的所生产的HT250、HT300、HT350灰铸铁按照GB9439-88标准进行检测。
所述的灰铸铁切屑以HT200牌号灰铁切屑为例，化学重量成份为C：3.46％Si：1.9％Mn：0.75％。
所述废钢化学重量成份为C：0.18％Si：0.22％Mn：0.56％。
实施例1：
HT250灰铸铁的生产：
a)原料配制：所加的原料为：灰铸铁切屑、废钢、熔剂、除渣剂∶孕育剂、锰铁，其重量比为91∶8.4∶1∶0.3∶0.1∶0.6。
b)加料工序：每炉出铁水时预留电炉容量的8％的灰铸铁液，先加入废钢，再将灰铸铁切屑逐层加入直至加满电炉，每层灰铸铁切屑厚度为8～10厘米，并在每层切屑上添加玻璃粉作为熔剂，搅捅灰铸铁切屑及熔剂，使灰铸铁切屑及熔剂降落至铁液中，以增加灰铸铁切屑紧实度，提高熔化速度。
c)熔化工序：调整中频感应电炉的输出功率为额定功率的90％。
d)冶炼工序：等中频感应电炉中原料完全液化后，加入粒度为30～50目的珍珠岩进行覆盖，升温至1450～1480℃，加入锰铁，升温至1480～1520℃时，铁水出炉。
e)孕育工序：将孕育剂硅铁加在出炉口，随着铁液缓慢流入浇包。
将实施例1按照GB9439-88标准进行检测，其各种技术指标如下：抗拉强度257～289Mpa、硬度HB180～220。
实施例2：
HT300灰铸铁的生产：
a)原料配制：所加的原料为：灰铸铁切屑、废钢、熔剂、除渣剂∶孕育剂、锰铁，其重量比为87∶12.2∶0.8∶0.3∶0.2∶0.8。
b)加料工序：每炉出铁水时预留电炉容量的9％的灰铸铁液，先加入废钢，再将灰铸铁切屑逐层加入直至加满电炉，每层灰铸铁切屑厚度为10-15厘米，并在每层切屑上添加纯碱与石灰的混合物作为熔剂，搅捅灰铸铁切屑及熔剂，使灰铸铁切屑及熔剂降落至铁液中，以增加灰铸铁切屑紧实度，提高熔化速度。
c)熔化工序：调整中频感应电炉的输出功率为额定功率的95％。
d)冶炼工序：等中频感应电炉中原料完全液化后，加入粒度为30～50目的珍珠岩进行覆盖，升温至1450～1480℃，加入锰铁(正确)，升温至1480～1520℃时，铁水出炉。
e)孕育工序：将孕育剂硅钡加在出炉口，随着铁液缓慢流入浇包。
f)原料所用的灰铸铁切屑根据其洁净程度决定是否要进行预处理工序：所述的预处理工序为采用吸、吹、筛方法除去切屑中的灰尘或砂粒，目的是减少熔炼时炉渣量，提高熔化速度。
将实施例2按照GB9439-88标准进行检测，其各种技术指标如下：抗拉强度305～341MPa、硬度HB200～230。
实施例3：
HT350灰铸铁的生产：
a)原料配制：所加的原料为：灰铸铁切屑、废钢、熔剂、除渣剂、锰铁∶孕育剂、其重量比为84∶15.2∶4∶0.3∶0.3∶0.8。
b)加料工序：每炉出铁水时预留电炉容量的9％的灰铸铁液，先加入废钢，再将灰铸铁切屑逐层加入直至加满电炉，每层灰铸铁切屑厚度为20-25厘米，并在每层切屑上添加纯碱与石灰的混合物作为熔剂，搅捅灰铸铁切屑及熔剂，使灰铸铁切屑及熔剂降落至铁液中，以增加灰铸铁切屑紧实度，提高熔化速度。
c)熔化工序：调整中频感应电炉的输出功率为额定功率的100％。
d)冶炼工序：等中频感应电炉中原料完全液化后，加入粒度为30～50目的珍珠岩进行覆盖，升温至1450～1480℃，加入锰铁，升温至1480～1520℃时，铁水出炉。
e)孕育工序：将孕育剂硅锰和硅钡加在出炉口，随着铁液缓慢流入浇包。
将实施例3按照GB9439-88标准进行检测，其各种技术指标如下：抗拉强度354～389MPa、硬度HB210～250。
Claims (5)
1、高强度灰铸铁的生产方法，其特征在于：包括原料配制工序、加料工序、熔化工序、冶炼工序、孕育工序：
在原料配制工序中，所加的原料为：灰铸铁切屑、废钢、熔剂、除渣剂、孕育剂、其重量比为80～95∶8～15∶1～4∶0.2～0.6∶0.1～0.3；
在加料工序中，每炉出铁水时预留中频感应电炉容量的8-10％的灰铸铁液，先加入废钢，再将灰铸铁切屑逐层加入直至加满中频感应电炉，每层灰铸铁切屑厚度为8～25厘米，并在每层切屑上添加熔剂，搅捅灰铸铁切屑及熔剂，使灰铸铁切屑及熔剂降落至铁液中；
在熔化工序中，调整中频感应电炉的输出功率为额定功率的90％以上；
所述的冶炼工序为：等原料完全液化后，加入除渣剂覆盖，升温至1450～1480℃，加入各类配备好的合金，调整化学成份至所需牌号的成份，升温至1480～1520℃时，铁水出炉；
所述的孕育工序为：根据铁水的不同情况确定孕育剂加入量，孕育剂一次性放入浇包内，或将孕育剂加在出炉口，随着铁液缓慢流入浇包。
2、根据权利要求1所述的高强度灰铸铁的生产方法，其特征在于：所述的熔剂为纯碱、石灰、玻璃粉一种或数种的混合物。
3、根据权利要求1所述的高强度灰铸铁的生产方法，其特征在于：所述的除渣剂为粒度30～50目的珍珠岩。
4、根据权利要求1所述的高强度灰铸铁的生产方法，其特征在于：所述的孕育剂为硅铁、硅钡合金、硅锰合金一种或数种的混合物。
5、根据权利要求1所述的高强度灰铸铁的生产方法，其特征在于：对灰铸铁切屑进行预处理：所述的预处理工序为采用吸、吹、筛方法除去切屑中的灰尘或砂粒。
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