【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属合金冶炼的，具体的说，涉及一种碳热硼铁合金的制备方法。
技术介绍
1、在合金的冶炼中，硼铁合金是极其难以提纯的，现在较为有效的方式是采用碳热的方式来生产。然而，现有的企业一直采用传统的生产工艺来冶炼，具体的，在该生产工艺中，所用的设备都是以人工操作为主，而且电炉功率的较小，冶炼工艺中不具有吹氧精炼和二次浇注这两道核心工序，这样使得得到的产品纯度较差，而且整个工艺流程的自动化程度较低，生产所得到的硼铁合金中的c、al、si等元素含量高，进而致使杂质高，b和c等元素偏析，使得硼铁合金的质量和性能无法得到有效的保障，产品的质量品级很难得到提升。因此，亟需一种碳热硼铁合金的制备方法，来提纯硼铁合金，降低杂质含量，使得产品的质量和性能得以提升，并提高自动化程度。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种碳热硼铁合金的制备方法，用以提纯硼铁合金，降低杂质含量，使得产品的质量和性能得以提升，并提高自动化程度。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种碳热硼铁合金的制备方法，包括如下步骤：
4、step1.按照重量份数计，将300份的硼酐、305-320份的铁边子、30-43份的煅后焦及15-30份的木炭投入到熔炼炉内，同时控制蜗状下料机构和/或均料搅拌机构转动；
5、step2.对熔炼炉内的物料进行加热，并将500-650份的木片分多个批次加入到熔炼炉的碳化室内；
6、step3.每批木片在碳化室内碳
7、step4.于1800℃下冶炼8h；
8、step5.于1750℃下精炼30min，精炼的同时通过吹氧机构进行底部吹氧10-30min；
9、step6.精炼完毕后自然冷却20-40min，进行浇铸作业；
10、step7.对浇铸后的合金成分检测，并根据检测结果分层精整加工，组批包装，得到硼铁合金。
11、进一步的，于步骤step2-step3中，在木片加入碳化室内后，控制蜗状下料机构和/或均料搅拌机构转动；当木片碳化完毕时，控制均料搅拌机构下压蜗状下料机构，使得蜗状下料机构弹性下凹，木片由蜗状下料机构进入炉膛内。
12、进一步的，于步骤step5中，驱动吹氧机构或者蜗状下料机构正反交替旋转，安装在吹氧机构上的多根吹氧管穿过蜗状下料机构并伸至炉膛的下部。
13、进一步的，所述熔炼炉包括自下而上依次设置的炉体、碳化筒及炉盖，所述蜗状下料机构转动设置在炉体和碳化筒之间，且碳化室形成于蜗状下料机构、碳化筒及炉盖所围构的空间，炉膛形成于炉体和蜗状下料机构所围构的空间。
14、进一步的，所述蜗状下料机构包括水平设置的蜗状盘，所述蜗状盘由呈蜗线形态的弹性条所构成，且蜗状盘上形成有呈蜗线形态的蜗状通道，蜗状盘的外沿固定连接于外齿圈上，所述外齿圈与炉体和碳化筒转动连接。
15、进一步的，所述均料搅拌机构包括设置于蜗状盘上方并与蜗状盘轴线重合的转接杆，于所述转接杆的下端构造有伞状离合件，于所述伞状离合件的外周面上沿其周向均匀地构造有多个铰接座，于各所述铰接座上弹性铰接有搅拌杆，所述搅拌杆与蜗状盘的上表面接触，且转接杆被驱动而带动各搅拌杆沿转接杆的轴线转动，并对碳化室内的物料进行扰动、搅拌，于弹性条的上端面上沿其蜗线延伸方向间隔构造有振动凸起。
16、进一步的，于所述蜗状盘的中心处构造有与其轴线重合的锥形凸台，于所述锥形凸台上沿其周向均匀地设置有多个单向卡接槽，于所述伞状离合件的内周面上沿其周向均匀地构造有多个单向卡接齿，伞状离合件与锥形凸台接触；当伞状离合件被正向驱动而转动时，单向卡接齿与单向卡接槽一一卡接，并使得伞状离合件带动蜗状盘的中心位置转动一定角度；当伞状离合件被反向驱动而转动时，单向卡接齿沿锥形凸台的周向在单向卡接槽之间依次转换。
17、进一步的，于所述铰接座上活动连接有竖向顶销，于所述竖向顶销的上端构造有凸缘，于竖向顶销外套装有连接弹簧，所述连接弹簧的两端分别与铰接座和凸缘固定连接，竖向顶销的下端穿过铰接座并顶接于搅拌杆的铰接端上。
18、进一步的，所述吹氧机构包括转动安装于横梁上的总气管，于所述总气管上装配有传动齿轮，且总气管的下端构造有伸缩式分配单元，所述伸缩式分配单元的下端可拆卸插装于均料搅拌机构的上端，多根吹氧管沿伸缩式分配单元的周向可拆卸连接于伸缩式分配单元上，且吹氧管经伸缩式分配单元与总气管连通，吹氧管的下端穿过蜗状通道并伸入炉膛内；于所述横梁的两端分别可拆卸连接有直线电机，两直线电机安装于固定梁的两个竖向导轨上。
19、进一步的，所述伸缩式分配单元包括具有分配腔的分配件，于所述分配件的下端构造有插接接头，于分配件的周向均匀地安装有多个多级伸缩管，各所述多级伸缩管远离分配件的一端构造有连接套，所述吹氧管的上端与连接套螺纹连接，且吹氧管、连接套、分配腔及总气管相互连通。
20、本专利技术由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本专利技术提出了碳热硼铁合金的新生产工艺方法，通过此方法来提纯硼铁合金，进一步的提升了产品的质量和性能，在相同配料比的情况下，采用新工艺和新设备，使得产品的纯度可提高50%以上，质量更加稳定可靠，同时单位成本得到有效地下降；本专利技术利用氧气和碳燃烧反应生成二氧化碳的原理，在液态硼铁合金的环境中，合金中的碳遇到氧气，反应生成二氧化碳气体排出液体的表面，从而降低了碳的含量，而其它杂质元素硅、铝、钙等通过燃烧反应，生成相应的氧化物，漂浮在表面形成炉渣结壳，而脱离合金，进而降低了这些杂质的含量，提升了产品的纯度，降低了元素偏析；综上可知，本专利技术能够有效地降低杂质含量，使得产品的质量和性能得以提升，并提高自动化程度。
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1.一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：于步骤Step2-Step3中，在木片加入碳化室内后，控制蜗状下料机构和/或均料搅拌机构转动；当木片碳化完毕时，控制均料搅拌机构下压蜗状下料机构，使得蜗状下料机构弹性下凹，木片由蜗状下料机构进入炉膛内。
3.根据权利要求2所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：于步骤Step5中，驱动吹氧机构或者蜗状下料机构正反交替旋转，安装在吹氧机构上的多根吹氧管穿过蜗状下料机构并伸至炉膛的下部。
4.根据权利要求1所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：所述熔炼炉包括自下而上依次设置的炉体、碳化筒及炉盖，所述蜗状下料机构转动设置在炉体和碳化筒之间，且碳化室形成于蜗状下料机构、碳化筒及炉盖所围构的空间，炉膛形成于炉体和蜗状下料机构所围构的空间。
5.根据权利要求4所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：所述蜗状下料机构包括水平设置的蜗状盘，所述蜗状盘由呈蜗线形态的弹性条所构成，且蜗状盘上形成有呈蜗线形态的蜗
6.根据权利要求5所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：所述均料搅拌机构包括设置于蜗状盘上方并与蜗状盘轴线重合的转接杆，于所述转接杆的下端构造有伞状离合件，于所述伞状离合件的外周面上沿其周向均匀地构造有多个铰接座，于各所述铰接座上弹性铰接有搅拌杆，所述搅拌杆与蜗状盘的上表面接触，且转接杆被驱动而带动各搅拌杆沿转接杆的轴线转动，并对碳化室内的物料进行扰动、搅拌，于弹性条的上端面上沿其蜗线延伸方向间隔构造有振动凸起。
7.根据权利要求6所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：于所述蜗状盘的中心处构造有与其轴线重合的锥形凸台，于所述锥形凸台上沿其周向均匀地设置有多个单向卡接槽，于所述伞状离合件的内周面上沿其周向均匀地构造有多个单向卡接齿，伞状离合件与锥形凸台接触；当伞状离合件被正向驱动而转动时，单向卡接齿与单向卡接槽一一卡接，并使得伞状离合件带动蜗状盘的中心位置转动一定角度；当伞状离合件被反向驱动而转动时，单向卡接齿沿锥形凸台的周向在单向卡接槽之间依次转换。
8.根据权利要求6所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：于所述铰接座上活动连接有竖向顶销，于所述竖向顶销的上端构造有凸缘，于竖向顶销外套装有连接弹簧，所述连接弹簧的两端分别与铰接座和凸缘固定连接，竖向顶销的下端穿过铰接座并顶接于搅拌杆的铰接端上。
9.根据权利要求5所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：所述吹氧机构包括转动安装于横梁上的总气管，于所述总气管上装配有传动齿轮，且总气管的下端构造有伸缩式分配单元，所述伸缩式分配单元的下端可拆卸插装于均料搅拌机构的上端，多根吹氧管沿伸缩式分配单元的周向可拆卸连接于伸缩式分配单元上，且吹氧管经伸缩式分配单元与总气管连通，吹氧管的下端穿过蜗状通道并伸入炉膛内；于所述横梁的两端分别可拆卸连接有直线电机，两直线电机安装于固定梁的两个竖向导轨上。
10.根据权利要求9所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：所述伸缩式分配单元包括具有分配腔的分配件，于所述分配件的下端构造有插接接头，于分配件的周向均匀地安装有多个多级伸缩管，各所述多级伸缩管远离分配件的一端构造有连接套，所述吹氧管的上端与连接套螺纹连接，且吹氧管、连接套、分配腔及总气管相互连通。
...【技术特征摘要】
1.一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：于步骤step2-step3中，在木片加入碳化室内后，控制蜗状下料机构和/或均料搅拌机构转动；当木片碳化完毕时，控制均料搅拌机构下压蜗状下料机构，使得蜗状下料机构弹性下凹，木片由蜗状下料机构进入炉膛内。
3.根据权利要求2所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：于步骤step5中，驱动吹氧机构或者蜗状下料机构正反交替旋转，安装在吹氧机构上的多根吹氧管穿过蜗状下料机构并伸至炉膛的下部。
4.根据权利要求1所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：所述熔炼炉包括自下而上依次设置的炉体、碳化筒及炉盖，所述蜗状下料机构转动设置在炉体和碳化筒之间，且碳化室形成于蜗状下料机构、碳化筒及炉盖所围构的空间，炉膛形成于炉体和蜗状下料机构所围构的空间。
5.根据权利要求4所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：所述蜗状下料机构包括水平设置的蜗状盘，所述蜗状盘由呈蜗线形态的弹性条所构成，且蜗状盘上形成有呈蜗线形态的蜗状通道，蜗状盘的外沿固定连接于外齿圈上，所述外齿圈与炉体和碳化筒转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种碳热硼铁合金的制备方法，其特征在于：所述均料搅拌机构包括设置于蜗状盘上方并与蜗状盘轴线重合的转接杆，于所述转接杆的下端构造有伞状离合件，于所述伞状离合件的外周面上沿其周向均匀地构造有多个铰接座，于各所述铰接座上弹性铰接有搅拌杆，所述搅拌杆与蜗状盘的上表面接触，且转接杆被驱动而带动各搅拌杆沿转接杆的轴线转动，并对碳化室内的物料进行扰动、搅拌，于弹性条的上端面上沿其蜗线延伸方向间隔构造有振动凸起。
【专利技术属性】
技术研发人员：潘旭波，杨长明，郭向喜，
申请(专利权)人：内蒙古永磊材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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