一种双联法生产合成铸铁的方法技术

本发明专利技术利用纯氧燃气回转化铁炉与中频电炉双联工艺合成铸铁，克服使用回炉料、废铁或铁屑压块使用总量最高70％的限制，提高了回炉料和废铁、铁屑压块的使用量，降低生产成本；本发明专利技术因在纯氧燃气回转化铁炉中元素烧损比例较高，故在其后的中频电炉中加入碳化硅以及锰铁，增碳、增硅、增锰，以减少烧损率，在中频电炉中进行调质，铁液成分易于调整控制，铁液成分稳定；本发明专利技术提供的炉料中铁屑压块的密度大于5.2g/cm

【技术实现步骤摘要】
一种双联法生产合成铸铁的方法
本专利技术属于材料加工领域，具体涉及一种双联法生产合成铸铁的方法。
技术介绍
目前合成铸铁有四种成熟的方法：(1)燃焦冲天炉合成铸铁：利用高炉新生铸铁、回炉铁、废钢、熔剂以及焦炭，按照一定的配比加入冲天炉，经过冲天炉熔炼合成铸铁。(2)燃焦冲天炉与电炉双联合成铸铁：把燃焦冲天炉熔炼的铁液兑入电炉，根据铁液取样化验结果，在电炉中加入一定比例的合金炉料，以调整到所需要的铸铁成分。(3)感应电炉合成铸铁：在电炉中按比例加入废钢、回炉铁、新生铸铁，熔炼后根据取样化验结果再加入一定比例的合金炉料，以调整到所需要的铸铁成分。(4)纯氧燃气回转化铁炉合成铸铁：在纯氧燃气回转化铁炉中按照不同配比加入废钢、回炉铁、废铁(铁屑压块)或新生铸铁以及一定比例的增碳剂，经过加热熔化后合成铸铁铁液。上述合成铸铁方法存在的缺点是：对使用废铁或铁屑压块的比例有限制，最高不超过70％；合金元素烧损比例高；铁液成分不稳定；加入低比重铁屑压块比例高时易粘炉衬或结瘤。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术采用纯氧燃气回转化铁炉与中频电炉双联熔炼工艺，提高使用铁屑压块熔炼铸铁时的加入比例，降低生产成本；在需要增加元素含量时，在中频电炉中加入合金元素调质，减少元素烧损；使铁液成分稳定；高比例加入高密度铁屑压块时不粘炉衬不结瘤。本专利技术的目的是提供一种双联法生产合成铸铁的方法。根据本专利技术具体实施方式的双联法生产合成铸铁的方法，所述方法包括以下步骤：(1)按照以下重量百分比准备炉料，所述炉料按照重量百分比包括普碳废钢17.15-20％，回炉料8-12％，废铁或铁屑压块68-72％和增碳剂1.35％-2％，所述铁屑压块的密度大于5.2g/cm3；(2)将步骤(1)准备的炉料送入纯氧燃气回转化铁炉内，调节纯氧与天然气的比例，使天然气充分燃烧，对炉料进行炉料预热、炉料软化、炉料熔化和铁液过热处理；(3)将步骤(2)中经过过热处理的铁液进行出铁处理，将出铁得到的铁液进行增碳、增硅处理；(4)将步骤(3)中经过增碳、增硅处理的铁水加入到中频电炉中，然后将铁液过热到1530-1550℃，静置5-10min；(5)对步骤(4)中的中频电炉内的铁液进行增锰处理，即得到所述合成铸铁。对经过纯氧燃气回转化铁炉处理之后的铁液进行增碳、增硅处理，铁液进入中频电炉后过热到1530-1550℃，易于增碳，碳化硅在中频炉中熔融，石墨晶核显著增多，促进石墨形成；在中频炉中增硅，硅对石墨的孕育效果也好于在纯氧燃气回转化铁炉中增硅效果，能改善铸件的机械性能；对在中频电炉中的铁液进行增锰处理，相对于在纯氧燃气回转化铁炉中增硅增碳增锰处理的方法减少了碳、硅、锰的烧损率；在中频电炉中进一步调质，铁液成分易于调整控制。根据本专利技术具体实施方式的双联法生产合成铸铁的方法，优选地，步骤(1)中，所述增碳剂为焙烧的石油焦粒，所述焙烧的石油焦粒为经煅烧处理过的石油焦粒，所述焙烧的石油焦粒中含碳量为95％以上。在纯氧燃气回转化铁炉中加入焙烧的石油焦粒，改善纯氧燃气回转化铁炉中的还原气氛，减少FeO产生，且还原铁锈。根据本专利技术具体实施方式的双联法生产合成铸铁的方法，优选地，步骤(3)中，向出铁得到的铁液中加入碳化硅颗粒进行增碳、增硅处理。根据本专利技术具体实施方式的双联法生产合成铸铁的方法，优选地，所述碳化硅颗粒的添加量按照重量百分比为0.5-0.75％。根据本专利技术具体实施方式的双联法生产合成铸铁的方法，优选地，所述碳化硅颗粒的粒径为0.5-3mm。根据本专利技术具体实施方式的双联法生产合成铸铁的方法，优选地，所述碳化硅颗粒的纯度为89％以上。根据本专利技术具体实施方式的双联法生产合成铸铁的方法，优选地，步骤(5)中，向步骤(4)中频电炉中的铁液中加入锰铁，对铁液进行增锰处理。根据本专利技术具体实施方式的双联法生产合成铸铁的方法，优选地，所述锰铁的添加量按照重量百分比为0.5-0.6％。本专利技术的有益效果为：1.本专利技术利用纯氧燃气回转化铁炉与中频电炉双联工艺合成铸铁，提高了回炉料、废铁或铁屑压块使用量。其他工艺对使用回炉料、废铁或铁屑压块的比例有限制，最高不超过70％，是因为需要加入废钢以降低合成铸铁中的C、Si含量，为生产铸铁产品留出增碳剂作为新生碳的增碳空间以及孕育剂加入后的增硅空间，否则废铁中的碳会给新的铸铁带来不良的遗传性，含硅量过高会影响铸铁产品的机械性能和加工性能。本专利技术提供的双联法首先利用纯氧燃气回转化铁炉具有元素熔化烧损率高的特点，使合成铸铁有较大的增碳、增硅空间，因而克服了废铁或铁屑压块使用量最高70％的限制，提高了废铁和铁屑压块的使用量，回炉料与废铁或回炉料与铁屑压块的使用量能够达到80％，降低生产成本。2.本专利技术采用纯氧燃气回转化铁炉与中频电炉双联工艺合成铸铁，在纯氧燃气回转化铁炉中元素烧损比例较高，为了克服这个缺点，本专利技术在其后的中频电炉中加入一定比例冶金碳化硅以及锰铁，先增碳、增硅后增锰，降低了增碳、增硅、增锰时的烧损率；在中频电炉中进一步调质，铁液成分易于调整控制，同时也解决了铁液成分不稳定的问题。3.本专利技术提供的炉料中铁屑压块的密度大于5.2g/cm3，铁屑压块密度较高，不产生碎裂或粉屑，因此避免了使用低比重铁屑压块发生粘炉壁或者在炉壁结瘤的现象。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。实施例1双联法生产合成铸铁的方法，所述方法包括以下步骤：(1)按照以下重量百分比准备炉料，所述炉料按照重量百分比包括普碳废钢17.15％，回炉料10％，铁屑压块70％和增碳剂1.5％，所述铁屑压块的密度为5.3g/cm3，所述增碳剂为焙烧石油焦粒，所述焙烧的石油焦粒中含碳量为95％；(2)将步骤(1)准备的炉料送入纯氧燃气回转化铁炉内，调节纯氧与天然气的比例，使天然气充分燃烧，对炉料进行炉料预热、炉料软化、炉料熔化和铁液过热处理；(3)将步骤(2)中经过过热处理的铁液进行出铁处理，将出铁得到的铁液中加入重量百分比为0.75％的碳化硅颗粒，所述碳化硅颗粒的纯度为90％，对铁液进行增碳、增硅处理；(4)将步骤(3)中经过增碳、增硅处理的铁水加入到中频电炉中，然后将铁液过热到1530℃，静置5min；(5)向步骤(4)中的中频电炉内的铁液中加入重量百分比为0.6％的锰铁，对铁液进行增锰处理，即得到所述合成铸铁。实施例2双联法生产合成铸铁的方法，所述方法包括以下步骤：(1)按照以下重量百分比准备炉料，所述炉料按照重量百分比包括普碳废钢20％，回炉料8％，铁屑压块69％和增碳剂2％，所述铁屑压块的密度为5.8g/cm3，所述增碳剂为焙烧石油焦粒，所述焙烧的石油焦粒中含碳量为96％；(2)将步骤(1)准备的炉料送入纯氧燃气回转化铁炉内，调节纯氧与天然气的比例，使天然气充分燃烧，对炉料进行炉料预热、炉料软化、炉料熔化和铁液过热处理；(3)将步骤(2)中经过过热处理的铁液进行出铁处理，将出铁得到的铁液中加入重量百分比为0.5％的碳化硅颗粒，所述碳化硅颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双联法生产合成铸铁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)按照以下重量百分比准备炉料，所述炉料按照重量百分比包括普碳废钢17.15‑20％，回炉料8‑12％，废铁或铁屑压块68‑72％和增碳剂1.35‑2％，所述铁屑压块的密度大于5.2g/cm

【技术特征摘要】
1.一种双联法生产合成铸铁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)按照以下重量百分比准备炉料，所述炉料按照重量百分比包括普碳废钢17.15-20％，回炉料8-12％，废铁或铁屑压块68-72％和增碳剂1.35-2％，所述铁屑压块的密度大于5.2g/cm3；(2)将步骤(1)准备的炉料送入纯氧燃气回转化铁炉内，调节纯氧与天然气的比例，使天然气充分燃烧，对炉料进行炉料预热、炉料软化、炉料熔化和铁液过热处理；(3)将步骤(2)中经过过热处理的铁液进行出铁处理，将出铁得到的铁液进行增碳、增硅处理；(4)将步骤(3)中经过增碳、增硅处理的铁水加入到中频电炉中，然后将铁液过热到1530-1550℃，静置5-10min；(5)对步骤(4)中的中频电炉内的铁液进行增锰处理，即得到所述合成铸铁。2.根据权利要求1所述的双联法生产合成铸铁的方法，其特征在于，步骤(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建业，
申请(专利权)人：刘建业，
类型：发明
国别省市：北京,11