鑄鐵屑中頻冶煉再生方法
2023-05-30 13:40:21
專利名稱：鑄鐵屑中頻冶煉再生方法
技術領域：
本發明涉及冶金熔煉技術，特別是用鑄鐵屑為原料直接熔煉澆鑄出符合標準鑄鐵件的方法。
背景技術：
已有技術中，以鑄鐵屑為原料，使鑄鐵屑再生，熔煉澆鑄出符合標準鑄鐵件的方法是先把鑄鐵屑用暖風化鐵爐把鑄鐵屑熔煉成再生號鐵，熔煉成的再生號鐵中碳、矽、錳成份不足，硫、磷成份超標，不能用於直接鑄造鑄鐵件，如鑄造鑄鐵件，還要以再生號鐵與其它調節成份的原料配合，調整成份，在沖天爐再次熔煉才能鑄造出合格的鑄鐵件。這種鑄鐵屑再生方法需要熔煉兩次，不僅浪費能源，也嚴重汙染環境。在用再生號鐵與其它原料配合調整成份用沖天爐熔煉鑄造鑄鐵件的過程中，得到的鑄鐵件成份有時會與予計的成份有一定差異，如果差異太大偏離標準就不能使用，造成了大量的鑄鐵件報費。有人認為，用這種方法再生利用鑄鐵屑得不償失，而把鑄鐵屑白白扔掉，不僅嚴重汙染環境，也浪費了可利用的再生資源。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述不足，提出一種一次熔煉就可以把鑄鐵屑再生熔煉直接澆鑄出合格鑄鐵件的鑄鐵屑中頻冶煉再生方法。
本發明是用如下方法實現的。
鑄鐵屑中頻冶煉再生方法有如下步驟1.取硫、磷含量不超標的鑄鐵屑作為鑄鐵屑原料，取一部分鑄鐵屑原料用壓塊機在20Mpa的壓力下把鑄鐵屑原料壓成鑄鐵屑原料塊，壓成的鑄鐵屑原料塊的外邊緣間的距離是100～200毫米；
2.按鑄鐵屑原料的含碳量和預計澆鑄鑄鐵件的含碳量及中頻熔煉中碳的燒損量計算出在一爐鑄鐵屑爐料中所需加入的增碳劑的量，鑄鐵屑爐料可以是單一的鑄鐵屑原料，也可以是鑄鐵屑原料與鑄鐵屑原料塊的混合爐料；3.把一爐鑄鐵屑爐料所需加入的增碳劑和一爐鑄鐵屑爐料重量的75％～85％放入中頻爐內，熔煉成一次鐵水；4.取一次鐵水，用爐前化學成分快速分析儀對一次鐵水中碳、矽、錳的含量進行第一次爐前快速分析；5.根據對碳矽當量與錳的化學分析結果，按預計鑄鐵件的要求，通過計算，在一次鐵水中加入一爐鑄鐵屑爐料中所需加入的矽鐵和錳鐵；6.根據對一次鐵水的第一次爐前快速分析結果中的含碳量的高、低或合格三種情況，分別採取下列三個不同的子步驟，6.1如果一次鐵水中的含碳量高，在一次鐵水中加入鑄鐵屑爐料和一定量的廢低碳鋼，加入的鑄鐵屑爐料的重量和廢低碳鋼的重量與一次鐵水的重量之和達到一爐鑄鐵屑爐料重量的100％，繼續熔煉成二次鐵水；6.2如果一次鐵水中的含碳量低，在一次鐵水中加入鑄鐵屑爐料和一定量的增碳劑，加入的鑄鐵屑爐料的重量與一次鐵水的重量之和達到一爐鑄鐵屑爐料重量的100％，繼續熔煉成二次鐵水；6.3如果一次鐵水中的含碳量合格，在一次鐵水中加入鑄鐵屑爐料，加入的鑄鐵屑爐料的重量與一次鐵水的重量之和達到一爐鑄鐵屑爐料重量的100％，繼續熔煉成二次鐵水；7.取二次鐵水，用爐前化學成分快速分析儀對二次鐵水中碳、矽、錳的含量進行第二次爐前快速分析；8.根據對二次鐵水爐前快速分析結果中的碳、矽、錳成分含量的合格或不足的兩種情況，分別採取下列兩個不同的子步驟，8.1如果二次鐵水中的碳、矽、錳成分含量合格，鐵水出爐，用於澆鑄鑄鐵件；8.2如果二次鐵水中的碳、矽、錳成分含量不足，對不足成分的量進行精確計算，在1550℃～1600℃的溫度下把二次鐵水放到鐵水包裡，在鐵水包裡加入不足的成分，進行包內孕育，在二次鐵水的溫度降到1350℃～1370℃時，用於澆鑄鑄鐵件。
本發明用一次熔煉就可以把鑄鐵屑再生熔煉直接鑄造出合格的鑄鐵件，與已有技術中的兩次熔煉相比節省能源，減少汙染環境，是一種合理地再生利用鑄鐵屑的方法。
下面結合實施例，對本發明作進一步地說明。
具體實施例方式
實施例1用中頻電爐熔煉鑄鐵屑，鑄造壁厚是15～30毫米HT200牌號的鑄鐵件。
設備容量是1000公斤的中頻電爐，中頻電爐的爐襯是石英砂與硼酸混合材料製成。
原料1.鑄鐵屑，其碳、矽、錳、磷、硫的含量分別是碳3.28％；矽1.71％；錳0.59％；磷0.07％；硫0.05％。
2.增碳劑，含碳量95％。
3.矽鐵。
4.錳鐵。
5.廢低碳鋼。
按國家標準規定，HT200鑄鐵中碳3.30％～3.50％；矽1.90％～2.20％；錳0.70％～0.90％；磷＜0.15％；硫＜0.12％。
用鑄鐵屑中頻冶煉再生方法的步驟是1.取上述硫、磷含量合格的鑄鐵屑作為鑄鐵屑原料，以單一鑄鐵屑原料為鑄鐵屑爐料；2.按鑄鐵屑爐料的含碳量和HT200鑄鐵含碳量的差以及中頻熔煉過程中的碳的燒損量，計算出1000公斤鑄鐵屑爐料所需添加的含碳量是95％的增碳劑的量是6.5公斤；3.把中頻電爐的功率開至額定功率的30％，取50公斤鑄鐵屑爐料投入到中頻電爐內，然後把6.5公斤增碳劑投入到中頻電爐內鑄鐵屑爐料上，再在中頻電爐內投入800公斤鑄鐵屑爐料，把中頻電爐的功率開至額定功率的100％，熔煉出一次鐵水，正常熔煉成鐵水的時間是55～65分鐘，這時鑄鐵屑爐料內碳成分的自然燒損是0.08％～0.12％，增碳劑的自然燒損是20％，所以可以計算出如果熔煉1000公斤鐵水中的含碳量是3.38％～3.51％，隨著熔煉時間的延長，碳的燒損加重，熔煉時間每延長10分鐘，可增加1公斤含碳量是95％的增碳劑；4.取一次鐵水，用爐前化學成分快速分析儀對一次鐵水中碳、矽、錳的含量進行第一次爐前快速分析；5.根據對碳矽當量與錳的化學分析結果，按HT200鑄鐵的要求，通過計算，在一次鐵水中加入1000公斤鑄鐵屑爐料中所需加入的矽鐵和錳鐵；6.根據對一次鐵水的第一次爐前快速分析結果中的含碳量的高、低或合格三種情況，分別採取下列三種不同的子步驟，6.1如果一次鐵水中的含碳量高，則在一次鐵水中加入鑄鐵屑爐料和一定量的廢低碳鋼，加入的鑄鐵屑爐料和廢低碳鋼的重量之和是150公斤，繼續熔煉成二次鐵水，把鐵水中的含碳量降下來；6.2如果一次鐵水中的含碳量低，則在一次鐵水中加入150公斤的鑄鐵屑爐料和一定量的增碳劑，繼續熔煉成二次鐵水，把鐵水中的含碳量提上來；6.3如果一次鐵水中的含碳量合格，則在一次鐵水中加入150公斤的鑄鐵屑爐料，繼續熔煉成二次鐵水；7.取二次鐵水，用爐前化學成分快速分析儀對二次鐵水中碳、矽、錳的含量進行第二次爐前快速分析；
8.根據對二次鐵水爐前快速分析結果中的碳、矽、錳成分含量的合格或有微量不足的兩種情況，分別採取下列兩種不同的子步驟，8.1如果二次鐵水中的碳、矽、錳成分含量合格，鐵水出爐，用於澆鑄鑄鐵件；8.2如果二次鐵水中的碳、矽、錳成分含量有微量不足，對不足成分的量進行精確計算，在1550℃～1600℃的溫度下把二次鐵水放到鐵水包裡，在鐵水包裡加入不足的成分，進行包內孕育，在二次鐵水的溫度降到1350℃～1370℃後，用於澆鑄鑄鐵件。
上述實施例1中，投入到中頻電爐內的鑄鐵屑爐料是單一的鑄鐵屑原料。投入到中頻電爐內的鑄鐵屑爐料也可以是鑄鐵屑原料與鑄鐵屑原料塊的混合爐料。製作鑄鐵屑原料塊時，要有鑄鐵屑壓塊機設備。
實施例21.取硫、磷含量合格的鑄鐵屑作為鑄鐵屑原料，取一部分鑄鐵屑原料用鑄鐵屑壓塊機壓成圓柱形鑄鐵屑原料塊，圓柱形鑄鐵屑原料塊的直徑是100～200毫米，圓柱形鑄鐵屑原料塊的高是100～200毫米，以鑄鐵屑原料與鑄鐵屑原料塊混合在一起製成混合爐料作為鑄鐵屑爐料，混合爐料中鑄鐵屑原料與鑄鐵屑原料塊的重量比是1∶4；2.同實施例1中的步驟2；3.用混合爐料作為鑄鐵屑爐料代替單一的鑄鐵屑原料的鑄鐵屑爐料投入到中頻電爐內，其它步驟與實施例1中的步驟3相同；4.同實施例1中的步驟4；5.同實施例1中的步驟5；6.用混合爐料作為鑄鐵屑爐料代替單一的鑄鐵屑原料的鑄鐵屑爐料其它步驟與實施例1中的步驟6相同，7.同實施例1中的步驟7；8.同實施例1中的步驟8。
上述鑄鐵屑原料塊是圓柱形。鑄鐵屑原料塊也可以是邊長是100～200毫米的直六面體形或直徑是100～200毫米的球形。
權利要求
1.一種鑄鐵屑中頻冶煉再生方法，其特徵在於有如下步驟(1)取硫、磷含量不超標的鑄鐵屑作為鑄鐵屑原料，取一部分鑄鐵屑原料用壓塊機在20Mpa的壓力下把鑄鐵屑原料壓成鑄鐵屑原料塊，壓成的鑄鐵屑原料塊的外邊緣間的距離是100～200毫米；(2)按鑄鐵屑原料的含碳量和預計澆鑄鑄鐵件的含碳量及中頻熔煉中碳的燒損量計算出在一爐鑄鐵屑爐料中所需加入的增碳劑的量，鑄鐵屑爐料可以是單一的鑄鐵屑原料，也可以是鑄鐵屑原料與鑄鐵屑原料塊的混合爐料；(3)把一爐鑄鐵屑爐料所需加入的增碳劑和一爐鑄鐵屑爐料重量的75％～85％放入中頻爐內，熔煉成一次鐵水；(4)取一次鐵水，用爐前化學成分快速分析儀對一次鐵水中碳、矽、錳的含量進行第一次爐前快速分析；(5)根據對碳矽當量與錳的化學分析結果，按預計鑄鐵件的要求，通過計算，在一次鐵水中加入一爐鑄鐵屑爐料中所需加入的矽鐵和錳鐵；(6)根據對一次鐵水的第一次爐前快速分析結果中的含碳量的高、低或合格三種情況，分別採取下列三個不同的子步驟，(6.1)如果一次鐵水中的含碳量高，在一次鐵水中加入鑄鐵屑爐料和一定量的廢低碳鋼，加入的鑄鐵屑爐料的重量和廢低碳鋼的重量與一次鐵水的重量之和達到一爐鑄鐵屑爐料重量的100％，繼續熔煉成二次鐵水；(6.2)如果一次鐵水中的含碳量低，在一次鐵水中加入鑄鐵屑爐料和一定量的增碳劑，加入的鑄鐵屑爐料的重量與一次鐵水的重量之和達到一爐鑄鐵屑爐料重量的100％，繼續熔煉成二次鐵水；(6.3)如果一次鐵水中的含碳量合格，在一次鐵水中加入鑄鐵屑爐料，加入的鑄鐵屑爐料的重量與一次鐵水的重量之和達到一爐鑄鐵屑爐料重量的100％，繼續熔煉成二次鐵水；(7)取二次鐵水，用爐前化學成分快速分析儀對二次鐵水中碳、矽、錳的含量進行第二次爐前快速分析；(8)根據對二次鐵水爐前快速分析結果中的碳、矽、錳成分含量的合格或不足的兩種情況，分別採取下列兩個不同的子步驟，(8.1)如果二次鐵水中的碳、矽、錳成分含量合格，鐵水出爐，用於澆鑄鑄鐵件；(8.2)如果二次鐵水中的碳、矽、錳成分含量不足，對不足成分的量進行精確計算，在1550℃～1600℃的溫度下把二次鐵水放到鐵水包裡，在鐵水包裡加入不足的成分，進行包內孕育，在二次鐵水的溫度降到1350℃～1370℃時，用於澆鑄鑄鐵件。
2.按權利要求1所述的鑄鐵屑中頻冶煉再生方法，其特徵是所述的鑄鐵屑原料塊是圓柱形，圓柱形鑄鐵屑原料塊的直徑是100～200毫米，圓柱形鑄鐵屑原料塊的高是100～200毫米。
3.按權利要求1所述的鑄鐵屑中頻冶煉再生方法，其特徵是所述的鑄鐵屑原料塊是直六面體形，直六面體形鑄鐵屑原料塊的邊長是100～200毫米。
4.按權利要求1所述的鑄鐵屑中頻冶煉再生方法，其特徵是所述的鑄鐵屑原料塊是球形，球形鑄鐵屑原料塊的直徑是100～200毫米。
全文摘要
一種鑄鐵屑中頻冶煉再生方法，有如下步驟取硫、磷含量合格的鑄鐵屑原料，把鑄鐵屑原料與增碳劑放入中頻爐內熔煉成一次鐵水，控制加入的爐料量，使熔煉成的鐵水的容積是中頻爐容量的75％～85％；取一次鐵水，快速分析一次鐵水中碳、矽、錳的含量；計算出需要補充的調節成份的原料及重量，把需要補充的調節成份的原料和另15％～25％的鑄鐵屑原料加入到中頻爐內的鐵水中，繼續熔煉成二次鐵水，取二次鐵水，分析二次鐵水中碳、矽、錳的含量，微調後用於澆鑄鑄鐵件。本發明用一次熔煉結合爐前快速分析就可以把鑄鐵屑再生熔煉用於澆鑄合格鑄鐵件，與已有技術中的兩次熔煉相比節省能源，不汙染環境，是一種合理的再生利用鑄鐵屑的方法。
文檔編號C22C33/00GK1775981SQ20051004792
公開日2006年5月24日 申請日期2005年12月6日 優先權日2005年12月6日
發明者孫洪濤 申請人:孫洪濤