低矽球化劑的生產及其應用的製作方法
2023-09-19 18:12:55 2
專利名稱：低矽球化劑的生產及其應用的製作方法
技術領域：
本發明是關於低矽球化劑的生產方法及其應用，具體地說是將混合均勻的含有鎂矽合金、矽鐵及鐵成分的粉狀材料及低鎂稀土矽鐵合金分層壓入到方形鋼管內製成的整體球化劑配合球化處理裝置採用衝入包內法的球化處理。
背景技術：
在生產球墨鑄鐵件的企業中，產生的回爐料比例較多並含矽量較高時，需使用含矽量較低的球化劑。傳統的低矽球化劑含矽量為5 10%左右，在球化處理時，低矽球化劑的加入量為全部球化劑加入量的1/3左右，餘量為含矽量為40 41%的稀土鎂矽鐵合金， 全部採用低矽球化劑時，在出鐵溫度大於1480°C的紅熱包投料處理時，出現鐵水飛濺的現象，傳統壓制的圓柱狀球化劑在搬運時易破損，成分的波動影響球化劑的穩定。
發明內容
本發明的目的是提供一種低矽球化劑的球化處理方法，配合球化處理裝置解決衝入包內法球化處理時反應劇烈、有效元素吸收率低的問題，實現精確控制球化反應時間、提高產品質量、降低生產成本、充分發揮和利用資源。為實現上述目的，以含矽量為10 20%餘量為鎂的鎂矽合金替換鎂粉，使其熔點大幅提高，當含矽量為10%時的鎂矽合金的熔點約930°C，當含矽量為20%時的鎂矽合金的熔點約1020°C，利用方形鋼管在其內部將含有鎂矽合金、矽鐵及鐵成分的粉狀材料及含鎂量小於5 %的稀土矽鐵合金分層壓入，製成整體球化劑，配合球化處理裝置，採用衝入包內法進行球化處理。本發明的具體技術方案如下含矽量為10 20%餘量為鎂的鎂矽合金12 15%,總含矽量為15 25%，含Cal 2%，含RE0. 5 1 %，其餘為鐵。選擇含矽量為10 20%餘量為鎂的鎂矽合金，其粒度小於Imm含矽量在50 60%的矽鐵粉，其粒度小於1mm， 其中的含鈣量以矽鐵中的含鈣量帶入或以矽鈣合金的方式加入，其粒度小於1mm，稀土成分以含鎂量< 5%的稀土矽鐵合金的方式加入，其粒度小於15mm。其製作方法為先將方形鋼管內所需總量50%的含矽量為10 20%餘量為鎂的鎂矽合金、矽鐵粉及鐵粉按比例機械混合均勻，採用壓力機將其壓實在方形鋼管的一端，將小於5% Mg含量的稀土矽鐵合金放置在中間，再將混合均勻的另外50%的含矽量為10 20%的鎂矽合金、矽鐵粉及鐵粉混合料裝入方形鋼管內用壓力機壓實成同外襯方形鋼管長度相同的平面。固定外襯方形鋼管的低矽球化劑採用本人申請的PCT/2011/001762，名稱為 「無煙球化處理方法」的申請專利中支杆壓頭的固定方法，採用以立柱及定位標尺上第三螺栓及螺母為轉軸旋轉的壓槓上的轉向軸的第一螺栓聯結支杆壓頭的方式將支杆壓頭放置在外襯方形鋼管的整體低矽球化劑上面並固定；另外上述支杆壓頭也可以採用在球化包外側上端焊接定位轉軸套管連接支杆壓頭，利用定位柄端部的螺紋與定位轉軸套管上焊接的螺母配合，定位柄端部的螺紋部分穿過定位轉軸套管緊固支杆壓頭，實現調節支杆壓頭在球化包內的位置；支杆壓頭可移動位置並能在所需要的位置固定，支杆壓頭將外襯方形鋼管的整體低矽矽球化劑固定在其下面；其支杆壓頭的壓頭底面為一平面，支杆壓頭外襯耐火材料部分是以圓鋼和鋼筋及鐵絲焊制的骨架。以定位轉軸套管連接支杆壓頭的方式，在衝入鐵水球化處理時，支杆壓頭隨球化包移動。為減少處理後的鐵水降溫及防止有效元素的逃逸，在鐵水包上端加設覆蓋包蓋， 其覆蓋包蓋可以固定封閉的半個包蓋在比鄰包壁處設置有鐵水注入口 ；覆蓋包蓋的另一半是可以活動翻轉的，可以活動翻轉的半個覆蓋包蓋在其支杆壓頭上端處留有缺口，處理鐵水時，將可以翻轉的半個包蓋扣在處理包上；採用上述兩種固定支杆壓頭的方式其球化處理步驟如下a、打開可以翻轉的半個包蓋，將按要求外襯方形鋼管壓製成的整體低矽球化劑放入球化包內，到達預定位置後，將支杆壓頭壓在其上並固定；b、在球化包內投入矽鐵孕育劑，將可以翻轉的半個包蓋扣在處理包上；C、鐵水經鐵水注入口衝入球化包進行球化反應；d、球化反應結束後，打開翻轉包蓋，轉動支杆壓頭，扒淨浮渣，覆蓋孕育劑後扣上翻轉包蓋；e、經覆蓋包蓋上設置的鐵水注入口進行澆注。本發明的有益效果解決了採用低矽球化劑衝入包內法球化處理時反應激烈，有效元素吸收率低的問題，以本技術方案生產的低矽球化劑可以單獨使用於衝入包內法的球化處理，能夠精確控制球化反應時間。
具體實施例方式為了確保每一個壓力加壓緊實的整體低矽球化劑的成分均勻無波動，採用每一個獨立的外襯方形鋼管內整體球化劑單獨配料後再進行機械均勻混合，保證同一規格外襯方形鋼管的低矽球化劑化學成分相同，無偏析。外襯方形鋼管的壁厚選擇在2 4mm就可以滿足球化處理的需要。對於球化處理溫度大於1480°C，球化反應時間較長時，採用平底式球化包時，選擇上限值的壁厚。上述所用的外襯方形鋼管也可選用鑄鐵的材質採用鑄造的方法製造。對於球化處理溫度大於1480°C，球化包為連續處理的紅熱包狀態時，外襯方形鋼管內的低矽球化劑成分為含鎂量取下限值、含矽量取上限值，鈣含量取上限值，可有效地控制球化反應的狀況，對於生產軋輥鑄件等較低的溫度球化處理時，其含鎂量取上限值，含矽量及含鈣量取下限值。上述外襯方形鋼管中的含鎂量< 5%的稀土矽鐵合金，其RE含量為15 50%。為防止球化時間太短，反應過於激烈，外襯方形鋼管整體低矽球化劑放置在球化處理包內的高度以< 12cm為宜，超過12cm時，應選用矩形鋼管的結構，矩形鋼管窄面的尺寸應；^ 12cm。
權利要求
1.一種關於生產球墨鑄鐵的低矽球化劑的球化處理方法，其特徵的第一部分是球化劑利用方形鋼管在其內部將含有化學成分是含矽量為10 20%餘量為鎂的鎂矽合金 12 15%，其總含矽量為15 25%，含Cal 2%，含RE0. 5 1%，餘量為！^的的粉狀材料及含鎂量< 5%的稀土矽鐵合金分層壓入，製成整體球化劑；其方形鋼管內壓入的材料是含矽量為10 20%餘量為鎂的鎂矽合金，其粒度小於1mm，含矽量在50 60%的矽鐵粉，其粒度小於1mm，其中的含鈣量以矽鐵中的含鈣量帶入或以矽鈣合金的方式加入，其粒度小於1mm，稀土成分以含鎂量彡5%的稀土矽鐵合金的方式加入，其粒度小於15mm ；其製作方法為先將方形鋼管內所需總量50%的含矽量為10 20%餘量為鎂的鎂矽合金、矽鐵粉及鐵粉按比例機械混合均勻，採用壓力機將其壓實在方形鋼管的一端，將含鎂量的稀土矽鐵合金放置在中間，再將混合均勻的另外50%的含矽量為10 20%的鎂矽合金、矽鐵粉及鐵粉混合料裝入方形鋼管內用壓力機壓實成同外襯方形鋼管長度相同的平面；其特徵的第二部分是球化處理裝置採用以立柱及定位標尺上第三螺栓及螺母為轉軸旋轉的壓槓上的轉向軸的第一螺栓聯結支杆壓頭的方式將支杆壓頭放置在外襯方形鋼管的整體低矽球化劑上面並固定；其支杆壓頭可移動位置並能在所需的位置固定，其支杆壓頭的壓頭底面為一平面，支杆壓頭外襯耐火材料部分是以螺紋鋼、鐵絲焊制的骨架；立柱及定位標尺中的立柱及定位標尺為焊接成的一個整體，在定位標尺的端部設置了上下移動定位，在壓槓的另一端懸掛有平衡鐵；在鐵水包上端加設覆蓋包蓋，其覆蓋包蓋可以固定封閉的半個包蓋在比鄰包壁處設置有鐵水注入口 ；覆蓋包蓋的另一半是可以活動翻轉的，可以活動翻轉的半個覆蓋包蓋在其支杆壓頭上端處留有缺口，處理鐵水時，將可以翻轉的半個包蓋扣在處理包上；採用上述固定支杆壓頭的方式其球化處理步驟如下a、打開可以翻轉的半個包蓋，將按要求外襯方形鋼管壓製成的整體低矽球化劑放入球化包內，到達預定位置後，將支杆壓頭壓在其上並固定；b、在球化包內投入矽鐵孕育劑，將可以翻轉的半個包蓋扣在處理包上；C、鐵水經鐵水注入口衝入球化包進行球化反應；d、球化反應結束後，打開翻轉包蓋，轉動支杆壓頭，扒淨浮渣，覆蓋孕育劑後扣上翻轉包蓋；e、經覆蓋包蓋上設置的鐵水注入口進行澆注。
2.一種關於生產球墨鑄鐵的低矽球化劑的球化處理方法，其特徵的第一部分是球化劑利用方形鋼管在其內部將含有化學成分是含矽量為10 20%餘量為鎂的鎂矽合金 12 15 %，總含矽量為15 25 %，含Cal 2 %，含RE0. 5 1 %，餘量為！^的的粉狀材料及含鎂量< 5%的稀土矽鐵合金分層壓入，製成整體球化劑；其方形鋼管內壓入的材料是 含矽量為10 20%餘量為鎂的鎂矽合金，其粒度小於1mm，含矽量在50 60%的矽鐵粉， 其粒度小於1mm，其中的含鈣量以矽鐵中的含鈣量帶入或以矽鈣合金的方式加入，其粒度小於1mm，稀土成分以含鎂量彡5%的稀土矽鐵合金的方式加入，其粒度小於15mm ；其製作方法為先將方形鋼管內所需總量50%的含矽量為10 20%餘量為鎂的鎂矽合金、矽鐵粉及鐵粉按比例機械混合均勻，採用壓力機將其壓實在方形鋼管的一端，將小於5% Mg含量的稀土矽鐵合金放置在中間，再將混合均勻的另外50 %的含矽量為10 20 %的鎂矽合金、矽鐵粉及鐵粉混合料裝入方形鋼管內用壓力機壓實成同外襯方形鋼管長度相同的平面；其特徵的第二部分是球化處理裝置採用在球化包外側上端焊接定位轉軸套管連接支杆壓頭， 利用定位柄端部的螺紋與定位轉軸套管上焊接的螺母配合，定位柄端部的螺紋部分穿過定位轉軸套管緊固支杆壓頭，實現調節支杆壓頭在球化包內的位置；支杆壓頭可移動位置並能在所需要的位置固定，支杆壓頭將外襯方形鋼管的整體低矽矽球化劑固定在其下面；其支杆壓頭的壓頭底面為一平面，支杆壓頭外襯耐火材料部分是以圓鋼和鋼筋及鐵絲焊制的骨架。以定位轉軸套管連接支杆壓頭的方式，在衝入鐵水球化處理時，支杆壓頭隨球化包移動；在鐵水包上端加設覆蓋包蓋，其覆蓋包蓋可以固定封閉的半個包蓋在比鄰包壁處設置有鐵水注入口 ；覆蓋包蓋的另一半是可以活動翻轉的，可以活動翻轉的半個覆蓋包蓋在其支杆壓頭上端處留有缺口，處理鐵水時，將可以翻轉的半個包蓋扣在處理包上；採用上述固定支杆壓頭的方式其球化處理步驟如下a、打開可以翻轉的半個包蓋，將按要求外襯方形鋼管壓製成的整體低矽球化劑放入球化包內，到達預定位置後，將支杆壓頭壓在其上並固定；b、在球化包內投入矽鐵孕育劑，將可以翻轉的半個包蓋扣在處理包上；C、鐵水經鐵水注入口衝入球化包進行球化反應；d、球化反應結束後，打開翻轉包蓋，轉動支杆壓頭，扒淨浮渣，覆蓋孕育劑後扣上翻轉包蓋；e、經覆蓋包蓋上設置的鐵水注入口進行澆注。
3.根據權利要求1及權利要求2所述的低矽球化處理方法，其特徵是採用每一個獨立的外襯方形鋼管內整體球化劑單獨配料後再進行機械均勻混合，混合後採用100噸或360 噸壓力機壓實。
4.根據權利要求1及權利要求2所述的低矽球化處理方法，其特徵是外襯方形鋼管中的含鎂量< 5%的稀土矽鐵合金，其RE含量為15 50%。
5.根據權利要求1及權利要求2所述的低矽球化處理方法，其特徵是外襯方形鋼管選用鑄鐵的材質，採用鑄造方法製造。
全文摘要
一種關於生產球墨鑄鐵的低矽球化劑的球化處理方法，其特徵是利用方形鋼管在其內部將含有化學成分是含矽量為10～20％餘量為鎂的鎂矽合金12～15％，其總含矽量為15～25％，含Ca1～2％，含RE0.5～1％，餘量為Fe的的粉狀材料及含鎂量≤5％的稀土矽鐵合金分層壓入，製成整體球化劑；其方形鋼管內壓入的材料是含矽量為10～20％餘量為鎂的鎂矽合金粉，其含矽量在50～60％的矽鐵粉，其中的含鈣量以矽鐵中的含鈣量帶入或以矽鈣合金的方式加入，稀土成分以含鎂量≤5％的稀土矽鐵合金的方式加入；其製作方法為先將方形鋼管內所需的鎂矽合金粉、矽鐵粉及鐵粉按比例機械混合均勻，採用壓力機將其壓實在方形鋼管內；配合球化處理裝置，採用衝入包內法進行球化處理。
文檔編號C21C1/10GK102492889SQ20111043870
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者劉年路, 劉昌晨 申請人:劉年路, 劉昌晨, 天津市萬路科技有限公司