高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件的原料組合物及其生產方法
2023-09-10 03:38:45 1
專利名稱：高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件的原料組合物及其生產方法
技術領域：
本發明屬於耐腐蝕性合金鑄鐵鑄造技術領域，具體涉及一種採用球墨鑄鐵中適當加入矽、鋼、銅元素，鑄造高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件的原料組合物及其生產方法。
背景技術：
液鹼作為重要的化工基礎原料，在化學工業、紡織印染工業、冶煉工業及儀器工業等眾多工業領域都有廣泛應用，但是液鹼同時又屬於一級無機鹼性腐蝕物品，危規編號82001，具有極強的腐蝕性，所以用於液鹼的密閉容器及其它運裝裝置都必須具備高耐腐蝕 性能。液鹼用閥門承載液鹼流體研磨的磨損負荷，更需具備耐腐蝕性能。目前，我國用於耐腐蝕球鐵閥門的材料，由於採用傳統的合金配方和加工工藝，製造出的閥門使用壽命短，長期置於鹼性介質環境中，性能穩定性較差，存在安全隱患，且閥門更換頻繁，為實際生產帶來不便，也增加了使用成本。也有一些企業為加強液鹼閥門的耐腐性，採用特殊合金製造閥門，得到良好的效果，但是，這些特殊金屬的生產工藝要求較高，材料價格也較為昂貴，生產及使用的經濟適用性差。如專利申請號為200510041029. 5的專利公開了 「一種液鹼含鎳球鐵閥門用材的加工方法」，這種用材的加工方法加入鎳鐵，使合金結構均勻，提高組織密度和耐腐蝕性，達到使用要求。但是我國的鎳鐵資源較少，我國生產鎳鐵所用的紅土鎳礦主要依賴進口，目前鎳市定價權不在中國，國內現貨鎳價格基本跟隨LME鎳波動，而且，鎳鐵的提煉工藝也很複雜,生產成本高,價格昂貴。
發明內容
為了克服現有液鹼用閥門鑄造技術領域存在的上述技術問題，本發明的目的在於提供一種聞娃鑄鐵液喊閥門鑄件的原料組合物及其生廣方法，提聞液喊閥I 的耐腐蝕性能，延長壽命，減少維修費用，降低生產成本。本發明提供的高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件的原料組合物及其生產方法，原料組合物的組分及各組分的重量份為Q10生鐵90份、廢鋼10份、矽鐵15 17份、廢銅2 3份、球化劑I. 3 I. 6份、孕育劑I I. 5份。上述組分中，所述QlO生鐵，為磷含量彡O. 05%，硫含量彡O. 02%，碳含量4%，矽含量(1.0%的球墨生鐵。是用鐵礦石經高爐冶煉的產品，國內產量很大，非常普遍。上述組分中，所述廢鋼為鋼鐵廠生產過程中不成為產品的鋼鐵廢料，如切邊、切頭等以及使用後報廢的設備、構件中的鋼鐵材料，成分為鋼的叫廢鋼。廢鋼是在生產生活工程中淘汰或者損壞的作為回收利用的廢舊鋼鐵；其含碳量< 2. 0%，硫、磷含量均< O. 05%。目前世界每年產生的廢鋼總量為3 4億噸，價格低於生鐵，有效降低鑄件生產成本。上述組分中，所述娃鐵是指75#娃鐵，娃含量75%以上，可促進石墨化，減少白口傾向，改善石墨形態和分布狀況。上述組分中，所述廢銅為廢紫銅。一般採用廢電線、電纜或廢銅管等，改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，並能夠有效地促進珠光體的生成，細化其組織晶粒，改良其機械性能，保證其良好的球化效果。上述組分中，所述球化劑為稀土鎂合金，一般採用的牌號為3-8，主要化學元素含量為RE2. 8%、Si41. 8%、Mg8. 12%、Ca2. 8%。稀土元素在鎂合金熔體中具有除氫、除氧、除硫、除鐵、除夾雜物的作用，達到除氣精煉、淨化熔體的效果。稀土能使石墨球化，防止幹擾元素破壞球化。研究表明，當幹擾元素Pb、Bi、Sb、Te、Ti等總量為O. 05wt%時，加入O. 01wt% (殘餘量)的稀土，可以完全中和幹擾，並可抑制變態石墨的產生。我國絕大部分的生鐵中含有鈦，有的生鐵中含鈦高達O. 2 O. 3wt%，但稀土鎂球化劑由於能使鐵中的稀土殘留量達
O.02 O. 03wt%,故仍可保證石墨球化良好。上述組分中，所述孕育劑是指矽粒，矽含量75%以上。是一種可促進石墨化，減少白口傾向，改善石墨形態和分布狀況，增加共晶團數量，細化基體組織，它在孕育處理後有良好的效果。本發明提供的高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件的生產方法，採用上述原料組合物進行生產，包括以下步驟(I)將備好的Qio生鐵和廢鋼加入電爐中，加熱至1300 1370°C ；(2)再加入稱量好的矽鐵，把鐵水繼續升溫至1570 1600°C;(3)將球化劑加入鐵水包的底部，上部覆蓋孕育劑，並加壓鐵覆蓋、壓實；(4)將廢銅加入到鐵水包堤壩的另一側，以備鐵水衝熔；(5)將鐵水衝入鐵水包中，並在衝入過程中進行二次孕育，然後進行扒渣；(6)再覆蓋一層除渣劑進行聚渣、保溫；(7)將鐵水運至澆注現場進行澆注，得到高矽耐腐蝕鑄件。本發明提供的高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件的原料組合物及其生產方法，其有益效果在於
1、配方和工藝簡單，容易實現產業化；
2、直接由鑄態形式得到的鑄件性能大大提高，真正屬於高性能耐腐蝕鑄鐵；
3、採用普通廢鋼、廢銅提高鑄件性能，可成倍降低高性能耐腐蝕鑄件生產的原材料成
本；
4、鑄件中加入矽鐵，可以有效地促進石墨化，減少白口傾向，改善石墨形態和分布狀
況；
5、鑄件中加入適當的廢銅，能夠有效地促進珠光體的生成，細化其組織晶粒，改良其機械性能，保證其良好的球化效果。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明提供的高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件的原料組合物及其生產方法，進行詳細的說明。實施例本實施例的高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件的原料組合物及其生產方法，根據原料組合物的重量份配方稱取物料，配方如下Q10生鐵90份、廢鋼10份、矽鐵15 17份、廢銅2 3份、球化劑I. 3 I. 6份、孕育劑I I. 5份。根據O. 5噸中頻爐規格，首先稱取QlO生鐵370公斤，廢鋼42公斤，矽鐵62公斤，廢銅12公斤，3-8稀土鎂合金6公斤，矽粒5公斤；然·後將備好的QlO生鐵370公斤和廢鋼42公斤加入電爐中，加熱至1300 1370°C ;再加入稱量好的矽鐵62公斤，把鐵水繼續升溫至1570 160(TC ;將球化劑6公斤加入鐵水包的底部，上部覆蓋孕育劑5公斤，並加壓鐵覆蓋、壓實；將廢銅12公斤加入到鐵水包堤壩的另一側，以備鐵水衝熔；將鐵水衝入鐵水包中，並在衝入過程中進行二次孕育，然後進行扒渣；再覆蓋一層除渣劑進行聚渣、保溫；將鐵水運至澆注現場進行澆注，得到高矽耐腐蝕鑄件。
權利要求
1.一種生產高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件的原料組合物，其特徵在於該原料組合物的組分及各組分的重量份為=Qio生鐵90份、廢鋼10份、矽鐵15 17份、廢銅2 3份、球化劑I.3 I. 6份、孕育劑I I. 5份；所述QlO生鐵，為磷含量< O. 05%，硫含量< O. 02%，碳含量4%，矽含量彡I. 0%的球墨生鐵；所述廢鋼為鋼鐵廠生產過程中不成為產品的鋼鐵廢料，其含碳量< 2. 0%，硫、磷含量均 75% ;所述廢銅為廢紫銅；所述球化劑為稀土鎂合金，牌號3-8，主要化學元素含量為RE2. 8%、Si41. 8%、Mg8. 12%、Ca2. 8% ;所述孕育劑是指矽粒，矽含量彡75%。
2.一種採用權利要求I所述原料組合物，生產高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件的生產方法，其特徵在於包括以下步驟(I)將備好的QlO生鐵和廢鋼加入電爐中，加熱至1300 1370°C；(2)再加入稱量好的矽鐵，把鐵水繼續升溫至1570 1600°C; (3)將球化劑加入鐵水包的底部，上部覆蓋孕育劑，並加壓鐵覆蓋、壓實；(4)將廢銅加入到鐵水包堤壩的另一偵牝以備鐵水衝熔；(5)將鐵水衝入鐵水包中，並在衝入過程中進行二次孕育，然後進行扒 渣；(6)再覆蓋一層除渣劑進行聚渣、保溫；(7)將鐵水運至澆注現場進行澆注，得到高矽耐腐蝕鑄件。
全文摘要
本發明公開了一種高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件的原料組合物及其生產方法，原料組合物的組分及各組分的重量份為Q10生鐵90份、廢鋼10份、矽鐵15～17份、廢銅2～3份、球化劑1.3～1.6份、孕育劑1～1.5份。高矽鑄鐵液鹼閥門鑄件採用澆鑄方法鑄造，配方和工藝簡單，容易實現產業化；直接由鑄態形式得到的鑄件性能大大提高，真正屬於高性能耐腐蝕鑄鐵；採用普通廢鋼、廢銅提高鑄件性能，可成倍降低高性能耐腐蝕鑄件生產的原材料成本；配方中加入矽鐵，可以有效地促進石墨化，減少白口傾向，改善石墨形態和分布狀況，提高鑄件性能。
文檔編號C22C33/08GK102912063SQ20121043470
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月5日 優先權日2012年11月5日
發明者常雲青, 薛潔, 李中信, 翟召武, 常玉林 申請人:青島和德隆機械有限公司