多元素冶煉鑄造複合篩及其生產方法
2023-07-07 19:59:21 2
專利名稱：多元素冶煉鑄造複合篩及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種冶煉鑄造孕育劑及其生產方法，特別是多元素冶煉鑄造複合篩及其生產方法。
背景技術：
鑄鐵在熔煉和鑄造過程中，各種金屬元素與非金屬元素發生化學反應而產生各種氧化物和硫化物，以及鐵液與金屬爐料表面砂粒、鐵鏽、焦炭中的灰分以及與爐襯、澆包等接觸後發生的相互作用，都會產生非金屬夾雜物。固體難熔的非金屬夾雜物，懸浮於鐵液中，影響鐵液的流動性，液相小粒非金屬夾雜物則混熔於鐵液中，大大降低鑄件的力學性能，特別是對疲勞性能和韌度的影響更為嚴重，並且導致鑄鐵件產生夾渣、氣孔和皮下氣孔、金相結構疏鬆等鑄造缺陷。
發明內容
本發明的目的即在於克服現有技術的缺點，提供一種用於煉鋼、鑄鋼、鑄鐵、球墨鑄鐵、合金冶煉鑄造和特殊鋼種的多元素冶煉鑄造複合篩及其生產方法，它能篩出金屬液體中的氧氣和其它雜氣，能篩出混熔於金屬液中的夾雜物，得到徹底清渣，能篩出金屬液中的磷硫有害元素。
本發明的目的通過以下技術方案來實現多元素冶煉鑄造複合篩，它包括不含磷且硫含量低於2％的原生礦源、氧化鈣、硼、鋁、微量金屬，以上各成分的重量比為不含磷且硫含量低於2％的原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1。
它用於煉鋼、鑄鋼時，還包括稻殼碳，各成分的重量比為不含磷且硫含量低於2％的原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶稻殼碳＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5。
它用於球墨鑄鐵產品時，還包括鋅粉、球化劑和碳酸氫鈉，各成分的重量比為不含磷且硫含量低於2％的原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶鋅粉∶球化劑∶碳酸氫鈉＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5∶2～5∶2～5。
它用於排號灰鑄鐵產品時，還包括鋅粉、鍶矽和球化劑，各成分的重量比為不含磷且硫含量低於2％的原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶鋅粉∶鍶矽∶球化劑＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5∶1～3∶1～2。
多元素冶煉鑄造複合篩的生產方法，它包括以下步驟選料選取不含磷且硫含量低於2％的原生礦源；粉碎將原生礦源、氧化鈣、硼、鋁、微量金屬分別粉碎至70～100目；用於煉鋼、鑄鋼時，還需將稻殼碳粉碎至70～100目；用於球墨鑄鐵產品時，還包括鋅粉、球化劑和碳酸氫鈉粉碎至70～100目；用於排號灰鑄鐵產品時，還包括鋅粉、鍶矽和球化劑粉碎至70～100目；取料將粉碎的各成分按重量比稱取，用於煉鋼、鑄鋼時，原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶稻殼碳＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5；用於球墨鑄鐵產品時，原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶鋅粉∶球化劑∶碳酸氫鈉＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5∶2～5∶2～5；用於排號灰鑄鐵產品時，原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶鋅粉∶鍶矽∶球化劑＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5∶1～3∶1～2。
混合將以上稱取的各組分混合均勻，然後加入脂鏈澱粉攪勻，加適量水，使以上混合物成握之成團，束之能散狀，脂鏈澱粉與混合物的重量比為2～5∶100；成型將以上混合物成型為直徑為1.5～3.0mm的球形或圓柱狀；烘乾將成型的球狀物在40℃～60℃烘乾，分裝。
通過上面的敘述可以看出，本發明具有以下優點對要求高、緻密度高，防滲漏的產品，如缸體、缸蓋、閥體、上水管件、箱體等加入多元素冶煉鑄造複合篩後，能有效地消除渣眼、氣孔，使基體微合金化，造成晶粒細化，改變機體的物理性能。特別是在灰鑄鐵領域，能用普通低碳鋼焊條422牢固地焊接、焊補，很好地延緩球化衰退，能篩出金屬液體中的氧氣和其它雜氣，能篩出混熔於金屬液中的夾雜物，能篩出金屬液中的磷硫有害元素，降低硫含量10～30％，使產品合格率提高18％以上。加入本發明複合篩，不需再加入傳統的孕育劑、脫氧劑、脫硫劑、保溫劑、覆蓋劑、去渣劑等，使用方便，大大節約了成本。
具體實施例方式
下面對本發明做進一步的描述實施例1用於煉鋼時，選取不含磷且硫含量低於2％的原生礦源，將原生礦源、氧化鈣、硼、鋁、微量金屬、稻殼碳分別粉碎至100目，將粉碎的各成分按重量比稱取，原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬鉑、鈦、鎳、鈷、鉭、鎢、銅、鉻總和∶稻殼碳＝72∶15∶1∶6∶1∶5，將以上稱取的各組分混合均勻，然後加入脂鏈澱粉攪勻，加適量水，使以上混合物成握之成團，束之能散狀，脂鏈澱粉與混合物的重量比為4∶100，將以上混合物成型為直徑2mm的圓柱形，將成型的柱狀物在60℃烘乾，分裝。
使用時，多元素冶煉鑄造複合篩與鋼的重量比為0.4∶100，採用包底衝入法，對1噸以上較大容量的澆包，由於金屬液滲入包中時間長，經過長時間衝熔，能自動攪勻本複合篩；用較小的澆包時，對浮起的複合篩應進行人工攪拌，使其完全反應後，方能澆鑄。
下表為煉鋼時加入多元素冶煉鑄造複合篩前後，試棒化驗對照表
從上表可以看出，鋼液中的磷降低了約3.5％，硫降低了約17％。
實施例2用於球墨鑄鐵時，選取不含磷且硫含量低於2％的原生礦源，原生礦源、氧化鈣、硼、鋁、微量金屬、鋅粉、稀土矽、碳酸氫鈉分別粉碎至80目，將粉碎的各成分按重量比稱取，原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬鉑、鈦、鎳、鈷、鉭、鎢、銅、鉻總和∶鋅粉∶稀土矽∶碳酸氫鈉＝80∶8∶1∶2∶1∶4∶2∶2，將以上稱取的各組分混合均勻，然後加入脂鏈澱粉攪勻，加適量水，使以上混合物成握之成團，束之能散狀，脂鏈澱粉與混合物的重量比為4∶100，將以上混合物成型為直徑2.5mm的球形，將成型的球狀物在50℃烘乾，分裝。使用時，多元素冶煉鑄造複合篩與球墨鑄鐵的重量比為0.6∶100，其它與實施例1相同。
下表為球墨鑄鐵時加入多元素冶煉鑄造複合篩前後球墨鑄鐵中所含化學成分對照表
從上表可以看出，金屬液中的硫、磷都有了下降，磷降低了約19％，硫降低了約29％。
實施例3用於排號灰鑄鐵產品時，選取不含磷且硫含量低於2％的原生礦源，原生礦源、氧化鈣、硼、鋁、微量金屬、鋅粉、鍶矽、稀土矽分別粉碎至70目，將粉碎的各成分按重量比稱取，原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬鉑、鈦、鎳、鈷、鉭、鎢、銅、鉻總和∶鋅粉∶鍶矽∶稀土矽∶碳酸氫鈉＝80∶8∶1∶1∶1∶4∶2∶2∶2，將以上稱取的各組分混合均勻，然後加入脂鏈澱粉攪勻，加適量水，使以上混合物成握之成團，束之能散狀，脂鏈澱粉與混合物的重量比為4∶100，將以上混合物成型為直徑3mm的圓柱形，將成型的柱狀物在60℃烘乾，分裝。使用時，多元素冶煉鑄造複合篩與排號灰鑄鐵的重量比為0.5∶100，其它與實施例1相同。
下表為排號灰鑄鐵時加入多元素冶煉鑄造複合篩前後排號灰鑄鐵中所含化學成分對照表
從上表可以看出，金屬液中的液中的硫磷都有了明顯的下降，磷降低了約23％，硫降低了約28％。
權利要求
1.多元素冶煉鑄造複合篩，其特徵在於它包括不含磷且硫含量低於2％原生礦源、氧化鈣、硼、鋁、微量金屬，以上各成分的重量比為不含磷且硫含量低於2％的原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1。
2.根據權利要求1所述的多元素冶煉鑄造複合篩，其特徵在於它用於煉鋼、鑄鋼時，還包括稻殼碳，各成分的重量比為不含磷且硫含量低於2％的原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶稻殼碳＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5。
3.根據權利要求1所述的多元素冶煉鑄造複合篩，其特徵在於它用於球墨鑄鐵產品時，還包括鋅粉、球化劑和碳酸氫鈉，各成分的重量比為不含磷且硫含量低於2％的原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶鋅粉∶球化劑∶碳酸氫鈉＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5∶2～5∶2～5。
4.根據權利要求1所述的多元素冶煉鑄造複合篩，其特徵在於它用於排號灰鑄鐵產品時，還包括鋅粉、鍶矽和球化劑，各成分的重量比為不含磷且硫含量低於2％的原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶鋅粉∶鍶矽∶球化劑＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5∶1～3∶1～2。
5.根據權利要求1、2、3、4所述的多元素冶煉鑄造複合篩，其特徵在於球化劑為稀土矽，微量金屬為鉑、鈦、鎳、鈷、鉭、鎢、銅、鉻的混合物。
6.如權利要求1、2、3、4所述多元素冶煉鑄造複合篩的生產方法，其特徵在於它包括以下步驟選料選取不含磷且硫含量低於2％的原生礦源；粉碎將原生礦源、氧化鈣、硼、鋁、微量金屬分別粉碎至70～100目；用於煉鋼、鑄鋼時，還需將稻殼碳粉碎至70～100目；用於球墨鑄鐵產品時，還包括鋅粉、球化劑和碳酸氫鈉粉碎至70～100目；用於排號灰鑄鐵產品時，還包括鋅粉、鍶矽和球化劑粉碎至70～100目；取料將粉碎的各成分按重量比稱取，用於煉鋼、鑄鋼時，原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶稻殼碳＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5；用於球墨鑄鐵產品時，原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶鋅粉∶球化劑∶碳酸氫鈉＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5∶2～5∶2～5；用於排號灰鑄鐵產品時，原生礦源∶氧化鈣∶硼∶鋁∶微量金屬∶鋅粉∶鍶矽∶球化劑＝70～80∶5～15∶1∶2～8∶1∶2～5∶1～3∶1～2；混合將以上稱取的各組分混合均勻，然後加入脂鏈澱粉攪勻，加適量水，使以上混合物成握之成團，束之能散狀，脂鏈澱粉與混合物的重量比為2～5∶100；成型將以上混合物成型為直徑為1.5～3.0mm的球形或圓柱形；烘乾將成型的球狀物在40℃～60℃烘乾，分裝。
全文摘要
本發明公開了多元素冶煉鑄造複合篩及其生產方法，它是將不含磷且硫含量低於2％原生礦源、氧化鈣、硼、鋁、微量金屬粉碎後混合，成型烘乾後使用，本發明具有以下優點能篩出金屬液體中的氧氣和其它雜氣，能篩出混熔於金屬液中的夾雜物，能篩出金屬液中的磷硫有害元素，降低硫含量10～30％，使產品合格率提高18％以上，加入本發明複合篩，不需再加入傳統的孕育劑、脫氧劑、脫硫劑、保溫劑、覆蓋劑、去渣劑等，使用方便，大大節約了成本。
文檔編號B22D1/00GK1759954SQ20051002183
公開日2006年4月19日 申請日期2005年10月11日 優先權日2005年10月11日
發明者吳松堯, 張啟明, 李玉書, 王儒林, 王傳久, 李碧謙 申請人:吳松堯