【技术实现步骤摘要】
本公开的实施例一般涉及冶金领域，并且更具体地，涉及一种采用熔融还原炉铁水直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法。
技术介绍
1、硅固溶强化球墨铸铁是最新一代球墨铸铁(第二代球墨铸铁)，相较传统球墨铸铁(第一代球墨铸铁)而言，在保持碳当量基本不变的情况下，通过提高硅含量降低碳含量来实现硅在球墨铸铁的置换固溶强化，使球墨铸铁的基体组织保持单相铁素体状态，从而具有更好的综合性能，如延伸率、加工性能、屈强比均优于传统球墨铸铁。
2、熔融还原技术是是一种非高炉炼铁的前沿技术，其核心设备为熔融还原炉。用该技术生产的高纯生铁可作为制造风电、核电和高速列车等所需要高端球墨铸铁件的原料。目前生产球墨铸铁的设备是一般电炉或中频炉，通过精选优质生铁如高纯生铁、优质废钢，熔化成铁水再经过孕育和球化生产球墨铸铁，这种方法工艺流程长，成本高，特别是生产高端硅固溶强化球墨铸铁，质量控制难度大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种采用熔融还原炉直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法。旨在解决现有生产硅固溶强化球墨铸铁工艺流程长，成本高，质量难以控制的问题。
2、本申请的具体技术方案如下：
3、一种直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，将矿粉、煤粉以及碳化硅粉喷入熔融还原炉的铁水中，三者在铁水中进行熔融还原，同时合金化和孕育，生成硅固溶强化球墨铸铁铁水后出铁，出铁后喷入脱硫球化剂钝化颗粒镁进行脱硫和球化，随后浇铸得到所要求的硅固溶强化球墨铸铁件。
4、进一步地，所述矿粉
5、进一步地，所述碳化硅粉的粒度小于3mm，温度50～150℃，成分要求：sic≥87％，游离碳≤8.0％，h2o≤0.8％，s≤0.15％；喷入量为60～90kg/(t铁水)。
6、进一步地，所述钝化颗粒镁含活性镁≥95％，粒度0.7～1.5mm，喷入量为0.8～2.5kg/(t铁水)。
7、进一步地，如权利要求4所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，控制铁水s<0.015％，mg:0.030％～0.070％。
8、进一步地，所述硅固溶强化球墨铸铁水浇铸前的反球化指数ki<0.3，珠光体系数px<0.6，mg＝0.030～0.070％，s<0.015％。
9、进一步地，反球化指数ki＝4.4(％ti)+2.0(％as)+2.3(％sn)+5.0(％sb)+290(％pb)+370(％bi)+1.6(％al)<0.3，珠光体系数
10、px＝3.0(％mn)-2.65(％si-2.0)+7.75(％cu)+90(％sn)+357(％pb)+333(％bi)+20.1(％as)+9.60(％cr)+71.7(％sb)<0.6。
11、进一步地，在熔融还原炉出铁侧安装有连续测温仪和定时取样器，定时取样器每15分钟取样一次，在铁水温度、元素成分分别达到出铁温度和硅固溶强化球墨铁水成分的要求时，每隔45～75分钟组织出铁一次。
12、进一步地，所述熔融还原炉出铁温度控制为1400～1490℃。
13、更进一步地，提供一种上述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法制备得到的球墨铸铁。
14、本专利技术的优点及效果：
15、(1)采用熔融还原炉直接生产硅固溶强化球墨铸铁，无需精选高纯生铁和优质废钢，无需增加二次能源，流程更短，成本更低。通过反球化指数、珠光体系数实现成分的动态控制，保证了铁水质量要求。
16、(2)熔融还原炉冶炼过程可精确控制硅固溶强化球墨铸铁铁水成分，实现窄成分控制。除s和mg外，无需在出铁后调控球墨铁水成分，控制难度降低。
17、(3)熔融还原同时实现合金化和孕育，采用脱硫球化剂同时进行脱硫和球化，球化效果好。无需出铁时合金化和多次孕育，减少了合金化和孕育过程对铁水的污染。
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1.一种直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，矿粉、煤粉以及碳化硅粉喷入熔融还原炉的铁水中，三者在铁水中进行熔融还原，同时合金化和孕育，生成硅固溶强化球墨铸铁铁水后出铁，出铁后喷入脱硫球化剂钝化颗粒镁进行脱硫和球化，随后浇铸得到所要求的硅固溶强化球墨铸铁件。
2.如权利要求1所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，所述矿粉粒度小于6mm，温度400～500℃，喷入量为1650～1750kg/(t铁水)，所述煤粉粒度小于3mm，温度50～100℃，喷入量为820～840kg/(t铁水)。
3.如权利要求2所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，所述碳化硅粉的粒度小于3mm，温度50～150℃，成分要求：SiC≥87％，游离碳≤8.0％，H2O≤0.8％，S≤0.15％；喷入量为60～90kg/(t铁水)。
4.如权利要求3所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，所述钝化颗粒镁含活性镁≥95％，粒度0.7～1.5mm，喷入量为0.8～2.5kg/(t铁水)。
5.如权利要求4所述的直接生产硅固
6.如权利要求5所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，所述硅固溶强化球墨铸铁水浇铸前的反球化指数Ki<0.3，珠光体系数Px<0.6。
7.如权利要求6所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，反球化指数Ki＝4.4(％Ti)+2.0(％As)+2.3(％Sn)+5.0(％Sb)+290(％Pb)+370(％Bi)+1.6(％Al)<0.3，珠光体系数
8.如权利要求7所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，在熔融还原炉出铁侧安装有连续测温仪和定时取样器，定时取样器每15分钟取样一次，在铁水温度、元素成分分别达到出铁温度和硅固溶强化球墨铁水成分的要求时，每隔45～75分钟组织出铁一次。
9.如权利要求8所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，所述熔融还原炉出铁温度控制为1400～1490℃。
10.如权利要求1-9所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法制备得到的球墨铸铁。
...【技术特征摘要】
1.一种直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，矿粉、煤粉以及碳化硅粉喷入熔融还原炉的铁水中，三者在铁水中进行熔融还原，同时合金化和孕育，生成硅固溶强化球墨铸铁铁水后出铁，出铁后喷入脱硫球化剂钝化颗粒镁进行脱硫和球化，随后浇铸得到所要求的硅固溶强化球墨铸铁件。
2.如权利要求1所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，所述矿粉粒度小于6mm，温度400～500℃，喷入量为1650～1750kg/(t铁水)，所述煤粉粒度小于3mm，温度50～100℃，喷入量为820～840kg/(t铁水)。
3.如权利要求2所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，所述碳化硅粉的粒度小于3mm，温度50～150℃，成分要求：sic≥87％，游离碳≤8.0％，h2o≤0.8％，s≤0.15％；喷入量为60～90kg/(t铁水)。
4.如权利要求3所述的直接生产硅固溶强化球墨铸铁的方法，其特征在于，所述钝化颗粒镁含活性镁≥95％，粒度0.7～1.5mm，喷入量为0.8～2.5kg/(t铁水)。
5.如权利要求4所述的直接生产硅固溶强化球...
【专利技术属性】
技术研发人员：李聿军，王大鹏，张勇，张雄伟，朱陈瑾杭，白新社，刘秀芹，韩雨，任俊，王志斌，
申请(专利权)人：内蒙古赛思普科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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