一种利用钢刨花制备铸铁的方法技术

本发明专利技术提供一种利用钢刨花制备铸铁的方法，机械加工中产生的大量钢刨花，如何将废物利用，变废为宝，去除钢刨花中所含的杂质，化验钢刨花中所含的元素的成分及其含量，根据铸件所要求的型号和化学成分的要求，计算出所需的元素的含量，每次按比例进行添加，熔化后钢刨花占炉体90～95%，清除漂浮在炉顶的杂质，其中在合金元素投放前，应根据要求化验铁水的含碳量，对钢刨花的杂质超标，增碳剂的性能指标差，易导致含碳量达不到要求，取样化验后，经计算，添加一定量的增碳剂，最后再按计算量投放合金元素。

【技术实现步骤摘要】
一种利用钢刨花制备铸铁的方法
本专利技术涉及利用钢刨花制作铸铁的方法，属于铸造领域。
技术介绍
我国是铁矿石进口大国，铁矿石是不可再生的矿物资源，每年国内基础建设消耗大量的钢材，废物的回收再利用，提高资源的利用率，保护环境，实现循环经济，适应经济的可持续发展，意义重大。由于原材料价格的不断上涨，人工费不断增加，环保监管的力度加大，设备的运行费用支出增加，铸造行业面临成本快速上涨，利润被蚕食，行业的生存出现危机，如何降低成本，改进铸造工艺，提高产品质量，成为刻不容缓的当务之急。目前，国内铸钢和铸铁都采用成品钢和废旧钢作为原料，制作铸件，一是成品钢和废旧钢相对成本高，一是废旧钢经过化学反应杂质含量高，铸件性能差。
技术实现思路
机械加工中产生的大量钢刨花，如何将废物利用，变废为宝，去除钢刨花中所含的杂质，化验钢刨花中所含的元素的成分及其含量，根据铸件所要求的型号和化学成分的要求，计算出所需的元素的含量，每次按比例进行添加，熔化后钢刨花占炉体90～95%，清除漂浮在炉顶的杂质，其中在合金元素投放前，应根据要求化验铁水的含碳量，对钢刨花的杂质超标，增碳剂的性能指标差，易导致含碳量达不到要求，取样化验后，经计算，添加一定量的增碳剂，最后再按计算量投放合金元素。其技术方案为：一种利用钢刨花铸铁制备铸铁的方法，包括以下步骤：第一步、测定并计算：将钢刨花去除杂质，测定钢刨花中的元素的成分及其含量，计算出制作该铸铁所需的元素含量，查表计算，并按照铸铁国家标准规定参数执行；第二步、增碳剂的选用：增碳剂的含碳量90～99.9%，其余为灰分、挥发份和水分，硫含量＜0.2%；第三步、铸铁液的制备：采用中频感应电炉，每吨钢刨花中加入增碳剂的量为30～60公斤，中频感应电炉加热前放置的钢刨花量为炉内体积的20～40%，同时在钢刨花上按比例均匀覆盖一层增碳剂，待中频感应电炉的炉底出现少量的钢液时，按比例分批次依次投放钢刨花和增碳剂，待中频感应电炉中钢液熔化至炉体容量的80～90%，所需的增碳剂投放完成，分批次投放，使增碳剂与钢刨花充分接触，随后再继续投放钢刨花，熔化后钢液占炉内炉体的90～95%，清除漂浮在炉顶的杂质，在合金元素投放前，化验钢水中的含碳量，当含碳量达不到设计要求时，经重新计算，向中频感应电炉中添加所需的补充量，所述的补充量即为理论值减去测定值只差，达到所需铸铁的设计要求，按照理论计算，含碳量应该能达到，但化验钢水中的含碳量时，达不到理论计算要求，分析其中的原因，一是钢刨花的杂质超标，二是增碳剂的性能指标差，都会导致测定结果值小于理论值，所述的性能指标差是指杂质、S、P含量高，影响碳的吸收，采取去杂、降低S、P含量措施，最后投放65～75%的硅铁，投放量每吨20～30公斤、55～75%锰铁的投放量，按制作的铸铁要求计算量投放，投放的全部合金元素熔化完毕，炉温升至1450～1620°C,取样化验钢水的成分，制作三角试块，试块检测合格，制备全部过程结束。机械加工中所产生的钢刨花包含五大元素含量，碳≤0.6%、硅≤0.3%，锰≤0.8%，硫≤0.09%、磷≤0.09%，其中硫、磷是有害元素，进行脱硫、脱磷处理。投放65～75%的硅铁，投放量每吨20～30公斤、55～75%锰铁，按制作的铸铁要求计算量投放，主要是铸铁液中的硅元素和锰元素含量低，达不到所需型号的国家标准，为了让材质成分达到标准，经查表计算，需分别添加加锰铁和硅铁，通常情况下，普通铸铁不需要投放锰铁。钢刨花熔化所需的热能少，熔化速度快。当炉温达到1400～1650°C，增碳剂分批次添加到钢刨花中结束后，按每吨钢刨花投放1～1.5公斤石灰石，石灰石的主要成分是碳酸钙，在高温条件下使石灰石与钢刨花中的硫发生，生成硫化钙和硅酸钙，降低钢刨花硫的含量，其次生成磷酸钙，降低钢刨花磷的含量，温度高反应速度快。所述的钢刨花是指Q235等钢制产品通过车，铣，刨，磨，钻等机械加工设备剥离下来的碎屑，所述度均为摄氏度。现有国内铸铁企业，若采用面包铁、废机铁作为原料，没有采用钢刨花作为铸铁原料。根据生产的铸铁型号所需的元素的成分，如HT150、HT200、HT250，计算每吨钢刨花所需添加的增碳剂数量，按比例、分批次，即添加一层钢刨花后，再添加一层增碳剂，依次分批次添加，在炉中增碳剂与钢刨花充分接触，增加接触的比表面，利于铸铁液中的碳元素均匀分布，碳元素被充分吸收，达到所需元素含量标准，铸铁液中所需元素含量达到标准，制备的铸铁才能满足行业标准这是制备铸铁关键技术步骤，增碳剂若采用一次添加，未按比例分批次，会导致大批量增碳剂烧损严重，吸收率下降，熔炼时间也会延长，增碳剂中的碳元素不能被铸铁液吸收，碳元素活泼性差、流动性差，比表面大，在炼钢炉中易上浮。导致铸铁液中所需元素含量未达到行业标准，制备铸铁是否合格，这是利用钢刨花和增碳剂制备铸铁的核心技术，分层批量添加增碳剂，使增碳剂与钢水比表面率最大，碳完全吸收。本专利技术具有以下优点。1、利用钢刨花，通过计算添加不同数量的增碳剂可制备所需要铸铁，制备灰铁、球铁。2、性能稳定，增碳剂的添加量按计算比例添加。3、目前，18号新生铁每吨3000元左右，废钢的价格每吨2500元左右，而废钢刨花的价格每吨2100元左右，增碳剂的价格每吨2800～4000元，且增碳剂全部吸收为铸铁成分。具体实施方式实施例1。一种利用钢刨花制备铸铁的方法，包括以下步骤：第一步、测定并计算：将钢刨花去除杂质，测定钢刨花中的元素的成分及其含量，计算出制作该铸铁所需的元素含量，并进行脱硫、脱磷处理。第二步、增碳剂的选用：增碳剂的含碳量99.8%,其余为灰分、挥发份和水分，硫含量0.8%。第三步、铸铁液的制备：采用中频感应电炉，每吨钢刨花中加入增碳剂的量为35公斤，中频感应电炉加热前放置的钢刨花量为炉内体积的25%,同时在钢刨花上按比例均匀覆盖一层增碳剂，待中频感应电炉的炉底出现少量的钢液时，按比例分批次依次投放钢刨花和增碳剂，待中频感应电炉中钢液熔化至炉体容量的80%，所需的增碳剂投放完成，随后再继续投放钢刨花，熔化后钢液占炉内炉体的95%，清除漂浮在炉顶的杂质，在合金元素投放前，化验钢水中的含碳量，当含碳量达不到设计要求时，经重新计算，向中频感应电炉中添加补充量，达到所需铸铁的设计要求，钢刨花的杂质超标，增碳剂的性能指标差，所述的性能指标差是指杂质、S、P含量高，当炉温达到1600°C，增碳剂分批次添加到钢刨花中结束后，按每吨钢刨花投放1.2公斤石灰石，最后投放70%的硅铁，投放量每吨25公斤、75%锰铁的投放量，按制作的铸铁要求计算量投放，投放的全部合金元素熔化完毕，炉温升至1550°C,取样化验钢水的成分，制作三角试块，试块检测合格，制备全部过程结束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用钢刨花制备铸铁的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n第一步、测定并计算：将钢刨花去除杂质，测定钢刨花中的元素的成分及其含量，计算出制作该铸铁件所需的元素含量，并进行脱硫、脱磷处理；/n第二步、增碳剂的选用：增碳剂的含碳量90～99.9%，其余为灰分、挥发份和水分，硫含量＜2%；/n第三步、铸铁液的制备：采用中频感应电炉，每吨钢刨花中加入增碳剂的量为30～60公斤，中频感应电炉加热前放置的钢刨花量为炉内体积的20～40%，同时在钢刨花上按比例均匀覆盖一层增碳剂，待中频感应电炉的炉底出现少量的钢液时，按比例、分批次依次投放钢刨花和增碳剂，待中频感应电炉中钢液熔化至炉体容量的80～90%，所需的增碳剂投放完成，随后再继续投放钢刨花，熔化后钢液占炉内炉体的90～95%，清除漂浮在炉顶的杂质，在合金元素投放前，化验钢水中的含碳量，当含碳量达不到设计要求时，经重新计算，向中频感应电炉中添加补充量，达到所需铸铁的设计要求，钢刨花的杂质超标，增碳剂的性能指标差，都会导致测定结果值小于理论值，所述的性能指标差是指杂质、S、P含量高，当炉温达到1400～1650°C，按每吨钢刨花投放1～1.5公斤石灰石，在高温条件下使石灰石与钢刨花中的硫发生，生成硫化钙和硅酸钙，降低钢刨花硫的含量，其次生成磷酸钙，降低钢刨花磷的含量，最后投放65～75%的硅铁，投放量每吨20～30公斤、55～75%锰铁的投放量，按制作的铸铁要求计算量投放，投放的全部合金元素熔化完毕，炉温升至1450～1620°C, 取样化验钢水的成分，制作三角试块，试块检测合格，制备全部过程结束。/n...

【技术特征摘要】
1.一种利用钢刨花制备铸铁的方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步、测定并计算：将钢刨花去除杂质，测定钢刨花中的元素的成分及其含量，计算出制作该铸铁件所需的元素含量，并进行脱硫、脱磷处理；
第二步、增碳剂的选用：增碳剂的含碳量90～99.9%，其余为灰分、挥发份和水分，硫含量＜2%；
第三步、铸铁液的制备：采用中频感应电炉，每吨钢刨花中加入增碳剂的量为30～60公斤，中频感应电炉加热前放置的钢刨花量为炉内体积的20～40%，同时在钢刨花上按比例均匀覆盖一层增碳剂，待中频感应电炉的炉底出现少量的钢液时，按比例、分批次依次投放钢刨花和增碳剂，待中频感应电炉中钢液熔化至炉体容量的80～90%，所需的增碳剂投放完成，随后再继续投放钢刨花，熔化后钢液占炉内炉体的90～...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永鑫，
申请(专利权)人：杨永鑫，
类型：发明
国别省市：山东;37