一种球墨铸铁轧辊的冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种球墨铸铁轧辊的冶炼方法，其方法工艺为：（1）按照每吨废钢中投入40～45kg增碳剂计算进行配料；将增碳剂总量的75～85%投入到中频炉炉底，其余增碳剂随废钢加入到中频炉内，同时加入锰铁；然后进行冶炼；（2）在钢包内加入生石灰，将冶炼后的铁水倒入钢包内，然后加入除渣剂进行除渣；除渣后的铁水返回到中频炉内，加入硅铁并调整合金成份和温度；（3）在浇包内背水侧依次投入球化剂、硅铁、硅锆合金，然后进行出铁，出铁完成后，在铁水液面投入硅铁，在轧辊浇注过程中，随液流投入硅铁。本方法利用废钢加增碳剂完全取代生铁或轧辊回炉料的使用，通过中频炉冶炼工艺，在降纸成本的同时，获得机械性能优良的轧辊产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轧辊制造
，尤其是一种球墨铸铁轧辊的冶炼方法。
技术介绍
球墨铸铁轧辊是将铁水用球化剂进行球化处理后,浇入衬砂冷型或冷型内制成的一种轧辊。由于进行了球化处理，铸铁内部的石墨碳由片状变为球状,消除了片状石墨引起的石墨尖端应力集中现象，使铸铁强度显著提高，强度与铸钢轧辊相近，而耐磨性却比铸钢轧辊高得多,可以用在各种型钢和板带钢的开坯轧机、粗轧机和精轧前的轧机上。传统中频炉冶炼球墨铸铁轧辊的原料主要为轧辊回炉料、优质生铁和废钢，废钢的加入量一般不超过20%。目前，随着社会经济的发展，废钢在社会上沉淀存留量较多而价格较低，优质生铁价格高于废钢400元/吨以上，而常规冶炼方法无法大量加入废钢，造成球墨铸铁轧辊成本较高、废钢大量堆积。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种球墨铸铁轧辊的冶炼方法，以获得低成本且综合性能优良的轧辊产品。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：（1）按照每吨废钢中投入40～45kg增碳剂计算进行配料；将增碳剂总量的75～85%投入到中频炉炉底，其余增碳剂随废钢加入到中频炉内，同时加入锰铁，然后进行冶炼；（2）在钢包内加入生石灰，将冶炼后的铁水倒入钢包内，然后加入除渣剂进行除渣；除渣后的铁水返回到中频炉内，加入硅铁并调整合金成份和温度；（3）在浇包内背水侧依次投入球化剂、硅铁、硅锆合金，然后进行出铁，出铁完成后，在铁水液面投入硅铁，在轧辊浇注过程中，随液流投入硅铁。本专利技术所述步骤（1）中，其余增碳剂随废钢按照一层废钢一层增碳剂的方式加入到中频炉内。本专利技术所述步骤（1）中采用石墨化增碳剂，增碳剂的固定碳大于98wt%、硫份小于0.5wt%。本专利技术所述步骤（2）中，石灰加入量按每吨铁水2～3kg计算。本专利技术所述步骤（3）中，浇包内背水侧投入的球化剂按铁水量18～20kg/t加入硅铁按铁水量1.5～2kg/t加入、硅锆合金按铁水量1～1.5kg/t加入；在铁水液面投入的硅铁按铁水量1～1.5kg/t加入；随液流投入的硅铁按铁水量0.3～0.5kg/t加入。本专利技术所述步骤（3）中，球化剂为铈基3-7稀土硅铁合金，粒度15～30mm；硅铁均为75硅铁，浇包内背水侧和铁水液面投入的硅铁粒度为15～30mm，随液流投入的硅铁粒度为1～3mm；硅锆合金的粒度为3～7mm。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术利用废钢加增碳剂完全取代生铁或轧辊回炉料的使用，通过中频炉冶炼工艺，在降纸成本的同时，获得机械性能优良的轧辊产品。本专利技术全部利用废钢和增碳剂按一定比例配料，通过制定适宜的加料顺序，特殊的中频炉冶炼工艺，炉外脱硫去渣工艺，铁水多级变质处理工艺，获得低成本且综合性能优良的轧辊产品；生产的球墨铸铁轧辊，吨水材料成本比传统配料的成本降纸5～10%，轧辊抗拉强度提高50～80MPa、硬度提高3～5HSD；具有工艺简单易控、生产成本低、产品质量高、综合性能好等特点。具体实施方式本球墨铸铁轧辊的冶炼方法采用下述工艺方法：（1）按照每吨废钢中投入40～45kg增碳剂计算进行配料，最好要求废钢的S、P含量均不大于0.05wt%；最好采用石墨化增碳剂，增碳剂的固定碳大于98wt%、硫份小于0.5wt%。（2）将增碳剂总量的75～85%投入到中频炉炉底，最好为总量的80%；其余增碳剂随废钢按照一层废钢一层增碳剂的方式加入到中频炉内；同时根据成品的成分要求加入锰铁，加入锰铁有利于碳的吸收。（3）投料后对铁水进行防氧化处理，然后进行大功率高温冶炼，通过中频炉电磁搅拌15～20分钟，保温15～20分钟。（4）在钢包内加入石灰，将冶炼后1450～1480℃的铁水倒入钢包内，石灰加入量按每吨铁水2～3kg计算；加入石灰的目的在于降低铁水的含硫量；然后在液面撒上除渣剂进行扒渣操作，以去除渣质；除渣后的铁水返回到中频炉内，加入硅铁并根据成品的成分要求调整合金成份和温度，硅铁最好选用75硅铁。（5）在浇包内背水侧依次投入铁水量18～20kg/t的球化剂、铁水量1.5～2kg/t的硅铁、铁水量1～1.5kg/t的硅锆合金；上述硅铁在成份碳合格后投入，低硅环境有利于碳的吸收；然后进行出铁，出铁完成后，在铁水液面投入铁水量1～1.5kg/t的硅铁，在轧辊浇注过程中，随液流投入铁水量0.3～0.5kg/t的硅铁。所述球化剂最好为铈基3-7稀土硅铁合金，粒度15～30mm；所述硅铁最好均为75硅铁，浇包内背水侧和铁水液面投入的硅铁粒度为15～30mm，随液流投入的硅铁粒度为1～3mm；所述硅锆合金的粒度为3～7mm。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1：本球墨铸铁轧辊的冶炼方法的具体工艺如下所述。（1）按照每吨废钢中投入40kg石墨化增碳剂计算进行配料，增碳剂的固定碳98.6wt%、硫份0.37wt%；将增碳剂总量的80%投入到中频炉炉底，其余增碳剂随废钢按照一层废钢一层增碳剂的方式加入到中频炉内；大功率高温冶炼，通过中频炉电磁搅拌18分钟，保温20分钟。（2）按每吨铁水3kg计算在钢包内加入石灰，将冶炼后的1472℃的铁水倒入钢包内，然后在液面撒上除渣剂进行扒渣操作；除渣后的铁水返回到中频炉内，加入75硅铁并调整合金成份和温度。（3）在浇包内背水侧依次投入铁水量18kg/t、粒度15～30mm的铈基3-7稀土硅铁合金，铁水量2kg/t、粒度15～30mm的75硅铁，铁水量1.5kg/t、粒度3～7mm的硅锆合金；出铁完成后，在铁水液面投入铁水量1kg/t、粒度15～30mm的75硅铁；在轧辊浇注过程中，随液流投入铁水量0.5kg/t、粒度1～3mm的75硅铁。浇铸后，即可得到所述的球墨铸铁轧辊。本实施例所得球墨铸铁轧辊的金属料成本为1591元，抗拉强度465MPa，硬度56HSD。采用生铁和本实施例所述的废钢作为原料，以常规工艺生产球墨铸铁轧辊，成本为1642元，抗拉强度415MPa，硬度52HSD。实施例2：本球墨铸铁轧辊的冶炼方法的具体工艺如下所述。（1）按照每吨废钢中投入45kg石墨化增碳剂计算进行配料，增碳剂的固定碳98.2wt%、硫份0.33wt%；将增碳剂总量的85%投入到中频炉炉底，其余增碳剂随废钢按照一层废钢一层增碳剂的方式加入到中频炉内；大功率高温冶炼，通过中频炉电磁搅拌15分钟，保温18分钟。（2）按每吨铁水2.5kg计算在钢包内加入石灰，将冶炼后的1450℃的铁水倒入钢包内，然后在液面撒上除渣剂进行扒渣操作；除渣后的铁水返回到中频炉内，加入75硅铁并调整合金成份和温度。（3）在浇包内背水侧依次投入铁水量20kg/t、粒度15～25mm的铈基3-7稀土硅铁合金，铁水量1.7kg/t、粒度15～25mm的75硅铁，铁水量1.0kg/t、粒度4～7mm的硅锆合金；出铁完成后，在铁水液面投入铁水量1.2kg/t、粒度15～25mm的75硅铁，在轧辊浇注过程中，随液流投入铁水量0.3kg/t、粒度1～3mm的75硅铁。浇铸后，即可得到所述的球墨铸铁轧辊。本实施例所得球墨铸铁轧辊的金属料成本为1600元，抗拉强度480MPa，硬度55HSD。采用生铁和本实施例所述的废钢作为原料，以常规工艺生产球墨铸铁轧辊，成本为1684元，抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球墨铸铁轧辊的冶炼方法，其特征在于，其方法工艺为：（1）按照每吨废钢中投入40～45kg增碳剂计算进行配料；将增碳剂总量的75～85%投入到中频炉炉底，其余增碳剂随废钢加入到中频炉内，同时加入锰铁，然后进行冶炼；（2）在钢包内加入生石灰，将冶炼后的铁水倒入钢包内，然后加入除渣剂进行除渣；除渣后的铁水返回到中频炉内，加入硅铁并调整合金成份和温度；（3）在浇包内背水侧依次投入球化剂、硅铁、硅锆合金，然后进行出铁，出铁完成后，在铁水液面投入硅铁，在轧辊浇注过程中，随液流投入硅铁。

【技术特征摘要】
1.一种球墨铸铁轧辊的冶炼方法，其特征在于，其方法工艺为：（1）按照每吨废钢中投入40～45kg增碳剂计算进行配料；将增碳剂总量的75～85%投入到中频炉炉底，其余增碳剂随废钢加入到中频炉内，同时加入锰铁，然后进行冶炼；（2）在钢包内加入生石灰，将冶炼后的铁水倒入钢包内，然后加入除渣剂进行除渣；除渣后的铁水返回到中频炉内，加入硅铁并调整合金成份和温度；（3）在浇包内背水侧依次投入球化剂、硅铁、硅锆合金，然后进行出铁，出铁完成后，在铁水液面投入硅铁，在轧辊浇注过程中，随液流投入硅铁。2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁轧辊的冶炼方法，其特征在于：所述步骤（1）中，其余增碳剂随废钢按照一层废钢一层增碳剂的方式加入到中频炉内。3.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁轧辊的冶炼方法，其特征在于：所述步骤（1）中采用石墨化增碳剂，增碳剂的固定碳大于98wt%、硫份小于0.5wt%。4.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁轧辊的冶炼方法，其特征在于：所述步骤（2）中，石灰加入量按每吨铁水2～3kg...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元春，张伟，肖连华，高玉章，刘宝存，李红宇，黄明，刘双喜，
申请(专利权)人：唐山钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13