CN102672117A - 高炉-中频炉双联生产ht200、ht250铸件的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸铁件加工领域，具体是一种高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件的工艺方法。改进了短流程生产工艺。高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件的工艺方法，按如下工艺步骤实现：高炉熔炼步骤，中频炉调质调温步骤，孕育处理步骤，铸件浇注步骤；孕育处理步骤中所用孕育剂为硅钡合金孕育剂，含硅60-65％、钙1.5-3.0％、钡4-6％、铝1.0-1.5％、锰8-11％，其余为铁，其中各成份的含量皆为质量比。本发明工艺成熟，技术先进，具有节能、减排、环保等优点，可以应用在各种同牌号机床灰铸铁件及其它机械零部件毛坯的生产领域。

Description

高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件的工艺方法

技术领域

本发明涉及铸铁件加工领域，具体是一种高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件的工艺方法。

背景技术

高炉-中频炉双联熔炼短流程生产工艺主要广泛用于生产球墨铸铁管件，目前也已有厂家将其试用于生产灰铸铁件，而短流程生产工艺存在增大孕育前铁液过冷倾向的趋势，将短流程生产工艺用于灰铸铁生产时，孕育处理是控制其不利影响的核心技术，直接关系着以短流程生产工艺加工得到的铸铁件的质量，如何改进短流程生产工艺，生产出完全符合技术要求的高质量铸件是目前铸铁件加工领域的研究重点。

发明内容

本发明为了改进短流程生产工艺，生产出完全符合技术要求的高质量铸件，提供了一种高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件的工艺方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件的工艺方法，按如下工艺步骤实现：

高炉熔炼步骤，以高炉法对铁矿石进行冶炼，获得高炉铁液；

中频炉调质调温步骤，将高炉铁液直接转移至中频炉进行温度和化学成分调整，使出炉铁液的温度达到1450-1500℃，化学成分满足下表：

表1

孕育处理步骤，向中频炉出炉铁液中加入孕育剂进行孕育；

铸件浇注步骤，将处于孕育过程中的铁液以浇注方法注入预先准备好的铸型中，冷却后，得到HT200铸件或HT250铸件；

孕育处理步骤中所用孕育剂为硅钡合金孕育剂，含硅60-65％、钙1.5-3.0％、钡4-6％、铝1.0-1.5％、锰8-11％，其余为铁，其中各成份的含量皆为质量比。

在实施本发明所述方法时，应从最初的铁矿石选料入手，高炉熔炼步骤所用铁矿石需进行严格筛选，选择含铁品位高的铁矿石，且高炉熔炼所用铁矿石要求铅Pb的含量≤0.002％，砷As的含量≤0.003％，铅Pb、砷As的含量皆为质量比；此外，高炉熔炼所用焦炭、一氧化碳、氢气等燃料及熔剂的化学成分和物理性能要稳定，入炉燃料的粒度要小、要均匀，并筛除粒度小于5mm的粉末燃料净化燃料；再加上制定高炉操作规程，强化高炉冶炼操作，使铁矿石经高炉法冶炼后，所获高炉铁液的化学成分与HT200、HT250铸件的化学成分要求相接近。这样做所带来的技术好处是：高炉铁液的化学成分有了基本保证，在对高炉铁液实施中频炉调质时，能有效减低调质难度。更不至于发生高炉铁液不能使用，影响连续生产的现象。

本发明所述方法中，高炉法和中频炉调质调温方法是现有公知技术，高炉法的技术参数(如热风风温、热风风压、炉顶温度、净煤气压力等)对本领域技术人员来说都较熟悉，本领域技术人员能很容易的依据公知常识对高炉进行操作控制，使初始煤气流、热风风压和风温在炉中合理分布，使炉缸周围和中心均匀活跃，热量充沛，实现高炉稳定高产，提供本发明所需化学成分与HT200、HT250铸件化学成分要求相接近的高炉铁液；

而中频炉调质调温方法的目的是调整高炉铁液的化学成分，使其与HT200、HT250铸件化学成分要求相吻合，其核心在于入炉料的选择和入炉料(废钢、回炉料、高炉铁液及硅、锰等铁)加入量的确定，具体如何选择和确定对于本领域技术人员来说属于公知常识，需强调一点是：废钢加入量为10-20％，必不可少。

与现有技术相比，本发明所述孕育处理步骤特选上述化学成分的硅钡合金孕育剂进行铁液孕育，根据试验结果，该孕育剂能迅速产生孕育效果，大约在80秒以内达到饱和孕育状态，然后逐渐慢慢衰退，约15分钟后衰退到孕育前的状态，因此，铁液浇注应在8-10分钟内完成，以使得共晶团数能够较强增加，形成均匀分布的细小A型石墨，组织致密，提高其抗拉强度，同时适当降低硬度，与原铁液相比抗拉强度能提高20-30N/mm²；其孕育方法采用包内孕育、包内孕育加随流孕育实现；以加工壁厚≥25mm的HT200和HT250牌号6T-125T冲床系列机床铸件加工来说，包内一次孕育基本可满足HT200牌号铸件，对于HT250牌号铸件，需进行包内孕育+随流孕育。本发明对高炉原料进行筛选，在中频炉中加入废钢和在铁液浇注时进行孕育的三个关键环节进行改进，能够有效地解决高炉铁液过冷问题，确保铸件质量。

以本发明所述方法加工具体铸件，并对其进行机械性能检验见下列附表：

表2

表3

表4

表5

表6

从上述附表中可明显看出，只进行包内孕育的效果一般，包内+随流孕育的效果较佳，能够获得高质量的铸造铁液。而实际生产中，根据HT200、HT250牌号机床铸件的力学性能要求，采用本发明所述硅钡合金孕育剂加工HT200牌号机床铸件时，仅需进行一次包内孕育，加工HT250牌号机床铸件时，需进行包内+随流二次孕育。

本发明工艺成熟，技术先进，具有节能、减排、环保等优点，可以应用在各种同牌号(HT200、HT250)机床灰铸铁件及其它机械零部件毛坯的生产领域。

具体实施方式

高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件的工艺方法，按如下工艺步骤实现：

高炉熔炼步骤，以高炉法对铁矿石进行冶炼，获得高炉铁液；

中频炉调质调温步骤，将高炉铁液直接转移至中频炉进行温度和化学成分调整，使出炉铁液的温度达到1450-1500℃，化学成分满足下表：

表1

孕育处理步骤，向中频炉出炉铁液中加入孕育剂进行孕育；

铸件浇注步骤，将处于孕育过程中的铁液以浇注方法注入预先准备好的铸型中，冷却后，得到HT200铸件或HT250铸件；

孕育处理步骤中所用孕育剂为硅钡合金孕育剂，含硅60-65％、钙1.5-3.0％、钡4-6％、铝1.0-1.5％、锰8-11％，其余为铁，其中各成份的含量皆为质量比。

具体实施时，孕育处理步骤中所用硅钡合金孕育剂可按照如下组分实施：

实施例1

孕育处理步骤中所用硅钡合金孕育剂含硅60％、钙1.5％、钡4％、铝1.0％、锰8％、铁25.5％，各成份的含量皆为质量比。

实施例2

孕育处理步骤中所用硅钡合金孕育剂含硅61％、钙2％、钡4.5％、铝1.5％、锰9％、铁22％，各成份的含量皆为质量比。

实施例3

孕育处理步骤中所用硅钡合金孕育剂含硅62％、钙2.5％、钡5.5％、铝1.2％、锰11％、铁17.8％，各成份的含量皆为质量比。

实施例4

孕育处理步骤中所用硅钡合金孕育剂含硅65％、钙3.0％、钡4％、铝1.4％、锰8％、铁18.6％，各成份的含量皆为质量比。

实施例5

孕育处理步骤中所用硅钡合金孕育剂含硅64％、钙1.8％、钡5％、铝1.3％、锰10％、铁17.9％，各成份的含量皆为质量比。

实施例6

孕育处理步骤中所用硅钡合金孕育剂含硅63％、钙2.8％、钡6％、铝1.1％、锰8.6％、铁18.5％，各成份的含量皆为质量比。

实施例7

孕育处理步骤中所硅钡合金孕育剂含硅65％、钙3.0％、钡6％、铝1.5％、锰11％、铁13.5％，各成份的含量皆为质量比。

Claims (2)

1.一种高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件的工艺方法，按如下工艺步骤实现：

高炉熔炼步骤，以高炉法对铁矿石进行冶炼，获得高炉铁液；

中频炉调质调温步骤，将高炉铁液直接转移至中频炉进行温度和化学成分调整，使出炉铁液的温度达到1450-1500℃，化学成分满足下表：

表1

孕育处理步骤，向中频炉出炉铁液中加入孕育剂进行孕育；

铸件浇注步骤，将处于孕育过程中的铁液以浇注方法注入预先准备好的铸型中，冷却后，得到HT200铸件或HT250铸件；

其特征在于：孕育处理步骤中所用孕育剂为硅钡合金孕育剂，含硅60-65％、钙1.5-3.0％、钡4-6％、铝1.0-1.5％、锰8-11％，其余为铁，其中各成份的含量皆为质量比。

2.根据权利要求1所述的高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件的工艺方法，其特征在于：高炉熔炼步骤所用铁矿石要求铅Pb的含量≤0.002％，砷As的含量≤0.003％，铅Pb、砷As的含量皆为质量比。