CN102115801A

CN102115801A - 一种优质球墨铸铁的生产方法及由其制备的球墨铸铁

Info

Publication number: CN102115801A
Application number: CN2011100802422A
Authority: CN
Inventors: 孙述全; 高峰
Original assignee: Wuhu Jinmao Liquid Science and Technolgoy Co Ltd
Current assignee: Wuhu Jinmao Liquid Science and Technolgoy Co Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: CN102115801B

Abstract

本发明公开一种生产球墨铸铁的方法，以炼钢生铁为主要的生产原料，通过添加适量的铁合金，利用电炉生产制备球墨铸铁。本发明还提供一种由所述方法制备得到的球墨铸铁。本发明采用价格低廉、方便易得的炼钢生铁作为主要原料生产球墨铸铁，生产成本降低，且节能环保；对本发明的球墨铸铁，按照GB1348-88标准进行检测，其各种技术指标如下：抗拉强度:521MP-543MP、延伸率:9.8-11.6%、铁素体数量:60-75%、球化等级2-3级、石墨大小等级5-7级，其完全符合优质球铁的质量性能要求。

Description

一种优质球墨铸铁的生产方法及由其制备的球墨铸铁

技术领域

本发明具体涉及一种生产球墨铸铁的方法及由其制备的球墨铸铁。

背景技术

目前球墨铸铁的生产原料主要采用铸造生铁、回炉球铁和铁合金，熔炼设备分为冲天炉和电炉，电炉主要为感应电炉，包括工频炉、中频炉、变频炉。

球墨铸铁基体以铁素体为主，其余为珠光体的球墨铸铁，典型牌号QT500-7，其性能特点为塑性和韧性较高，强度较低，而影响铁素体球墨铸铁塑性和韧性的主要因素为化学成分、含硅量、石墨球的大小及形状、残留的自由渗碳体及杂物、铁素体的晶粒等。球墨铸铁生产过程主要包括以下几个环节：熔炼合格的铁液、球化处理，孕育处理，炉前检验，浇注铸件等，在上述环节中，熔炼优质铁液和进行有效的球化、孕育处理是生产的关键，因而选择适当的化学成分是保证铸铁获得良好的组织状态和高性能的基本条件。一般铸造生铁C、Si、Mn、P、S成份含量分别为C >3.30%、Si 1.2～1.40%、Mn ≤0.50%、P ≤0.060%、S ≤0.03%，此化学成份含量有利于石墨球化和获得满意的基体和较好的铸造性能，因而在生产优质球墨铸造件中，其作为原料采用而中被广泛采用，由此也造成了铸造生铁用量猛增，从而推动了此类资源价位攀升，增加了企业生产成本。因此，需要提供一种生产成本低、采用产量丰富并容易获得的原料的生产QT600-3、QT500-7球墨铸铁件的方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种生产球墨铸铁的方法，以解决现有的生产球墨铸铁的方法由于采用的原料价格昂贵而导致生产成本高等上述多项缺陷。

为了实现本发明的目的，本发明提供的一种生产球墨铸铁的方法，其中，以炼钢生铁为主要的生产原料，通过添加适量的铁合金，利用电炉生产制备球墨铸铁。

根据上述生产球墨铸铁的方法的一种优选实施方式，其中，按重量百分比计，所述炼钢生铁成份含量分别为C 4.2～4.3%、Si 0.8～0.9%、Mn 0.2～0.4%、P 0.07～0.08、S ≤0.03，余量为铁。

根据上述生产球墨铸铁的方法的一种优选实施方式，其中，所述方法包括配料工序、加料熔化工序、球化孕育工序。

根据上述生产球墨铸铁的方法的一种优选实施方式，其中，所述配料工序为：采用的原料包括炼钢生铁、废钢、硅铁合金、球化剂，孕育剂、钼铁合金、纯铜，其配比如下：炼钢生铁为85~90重量份，废钢为10~15重量份，硅铁合金为0.9~1.5重量份，球化剂为1.1~1.3重量份，孕育剂为1.0~1.2重量份，钼铁合金为0.25重量份，纯铜为0.15重量份。

根据上述生产球墨铸铁的方法的一种优选实施方式，其中，所述炼钢生铁成份还包括0.15%的Cu、0.15%的Mo。

根据上述生产球墨铸铁的方法的一种优选实施方式，其中，所述孕育剂为稀土、硅、锶、铋复合孕育剂，含有以下物质及重量百分比：稀土：5-10%，硅：55-65%，锶：0.5-1%；钡：0.2-0.5%，余量为铁。

根据上述生产球墨铸铁的方法的一种优选实施方式，其中，所述的球化剂含有以下物质及重量百分比：镁：4-5%，稀土8-10%，硅：45-55%，余量为铁。

根据上述生产球墨铸铁的方法的一种优选实施方式，其中，所述加料熔化工序为：先在电炉中从下往上依次加入炼钢生铁、废钢，然后先以小功率开炉，5分钟后将电炉功率升至90%，在炉料熔化过中不断添加废钢，待所配置的炉料全部熔化后，取样进行化学成分分析，然后升温至1450～1500℃温度，为稳定珠光体及提高铸铁强度，在熔炼铁液过程中加入0.15%左右Cu元素及0.15%左右Mo元素。

根据上述生产球墨铸铁的方法的一种优选实施方式，其中，所述球化孕育工序为：将称量好的球化剂倒入浇包中堤坝的一侧，舂紧后将60-70%的孕育剂均匀地覆盖在球化剂上，并均匀撒上珍珠岩，然后先冲入总重量70-80%的铁液，待球化反应结束后，再冲入剩余铁液，剩余的孕育剂随流冲入，完成球化、孕育处理。

本发明的另一个目的在于提供一种由上述方法制备得到的球墨铸铁。

本发明中，钼铁合金为FeMo60，所述废钢成份（重量百分比）包含有C:0.12%，Si:0.25%，Mn:0.42%，P:0.018%。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1、本发明采用价格低廉、方便易得的炼钢生铁作为主要原料生产球墨铸铁，生产成本降低，且节能环保；

2、对本发明的球墨铸铁，按照GB1348-88标准进行检测，其各种技术指标如下：抗拉强度:521MP-543MP、延伸率:9.8-11.6%、铁素体数量:60-75%、球化等级2-3级、石墨大小等级5-7级，其完全符合优质球铁的质量性能要求。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

实施例1

QT500-7牌号球墨铸铁的生产：

a)原料配制：所加的原料为：炼钢生铁为900kg，废钢为100kg，硅铁合金为12.2kg，球化剂为13.3kg，孕育剂为1.0kg，钼铁合金（钼铁合金为FeMo60）为0.25kg，纯铜为0.15kg，（炼钢生铁：废钢：硅铁合金:球化剂：孕育剂：钼铁合金：纯铜=90：10：1.22：1.33：1：0.025：0.015），本实施例所用炼钢生铁包含有化学重量成份为：C：4.25%，Si:0.9%，Mn:0.23%，P:0.063%，S:0.02%。废钢化学包含有重量成份为C:0.12%，Si:0.25%，Mn:0.42%，P:0.018%。

b)加料、熔化工序：先在电炉中从下往上依次加入生铁、废钢，为了提高熔化效率，根据电炉炉膛中炉温分布特点，在炉底先辅上炼钢生铁，尽早的获得熔融的铁液来获得促进铁料的熔化，先以小功率开炉，5分钟后将电炉（电炉采用中频感应电炉）功率升至90%，炉料开始熔化，在炉料熔化过中不断添加废钢，待所配置的炉料全部熔化后，取样进行化学成分分析，根据分析结果进行调整各元素的成分，然后升温至1450～1500℃温度。为稳定珠光体及提高铸铁强度，在熔炼铁液过程中加入0.15%左右Cu元素及0.15%左右Mo元素。

c) 球化、孕育工序: 将称量好的球化剂倒入浇包中堤坝的一侧，舂紧后将60-70%的孕育剂均匀地覆盖在球化剂上，并均匀撒上珍珠岩。注意珍珠岩的量要达到球化剂表面全部覆盖，覆盖量要根据球化剂的反应情况而增减，覆盖太厚会延长球化反应的时间，严重时球化剂不会沸腾，粘结包底，影响球化反应的进行。先冲入总重量70-80%的铁液，待球化反应结束后，再冲入其余铁液，剩入的孕育剂随流冲入，完成球化、孕育处理。炉前浇注三角试块检测球化及孕育的结果，合格后方可浇注。

实施例2

QT500-7牌号球墨铸铁的生产：

a)原料配制：所加的原料为：按重量比计，所加的原料为：炼钢生铁为880kg，废钢为120kg，硅铁合金为13.2kg，球化剂为13.3kg，孕育剂为1.0kg，钼铁合金（钼铁合金为FeMo60）为0.25kg，纯铜为0.15kg（炼钢生铁：废钢：硅铁合金:球化剂：孕育剂：钼铁合金：纯铜=88：12：1.32：1.33：1：0.025：0.015），本实施例所用炼钢生铁包含有化学重量成份为：C：4.3%，Si:0.9%，Mn: 0.3%，P: 0.049%，S: 0.028%。废钢包含有化学重量成份为C:0.12%，Si:0.25%，Mn:0.42%，P:0.018%。

实施例3

QT500-7牌号球墨铸铁的生产：

a) 原料配制：所加的原料为：按重量比计，所加的原料为：炼钢生铁为850kg，废钢为150kg，硅铁合金为13.2kg，球化剂为13.3kg，孕育剂为1.0kg，钼铁合金（钼铁合金为FeMo60）为0.25kg，纯铜为0.15kg（炼钢生铁：废钢：硅铁合金:球化剂：孕育剂：钼铁合金：纯铜=85：15：13.2：1.33：1：0.025：0.015），本实施例所用炼钢生铁包含有化学重量成份为：C：4.3%，Si:0.9%，Mn: 0.3%，P: 0.049%，S: 0.028%。废钢包含有化学重量成份为C:0.12%，Si:0.25%，Mn:0.42%，P:0.018%。

实施例4

QT600-3牌号球墨铸铁的生产：

a) 原料配制：所加的原料为：按重量比计，所加的原料为：炼钢生铁为890kg，废钢为110kg，硅铁合金为11.2kg，球化剂为13.3kg，孕育剂为1.0kg，钼铁合金（钼铁合金为FeMo60）为0.25kg，纯铜为0.15kg（炼钢生铁：废钢：硅铁合金:球化剂：孕育剂：钼铁合金：纯铜=89：1.1：11.2：1.33：1：0.025：0.015），本实施例所用炼钢生铁包含有化学重量成份为：C：4.3%，Si:0.9%，Mn: 0.3%，P: 0.049%，S: 0.028%。废钢包含有化学重量成份为C:0.12%，Si:0.25%，Mn:0.42%，P:0.018%。

实施例5

将实施例1制备得到的球墨铸铁按照GB1348-88标准进行检测，其各种技术指标如下：抗拉强度:521MP-543MP、延伸率:9.8-11.6%、铁素体数量:60-75%、球化等级2-3级、石墨大小等级5-7级，其完全符合优质球铁的质量性能要求。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims

1. 一种生产球墨铸铁的方法，其特征在于，以炼钢生铁为主要的生产原料，通过添加适量的铁合金，利用电炉生产制备球墨铸铁。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按重量百分比计，所述炼钢生铁成份含量分别为C 4.2～4.3%、Si 0.8～0.9%、Mn 0.2～0.4%、P 0.07～0.08%、S ≤0.03%，余量为铁。

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括配料工序、加料熔化工序、球化孕育工序。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配料工序为：采用的原料包括炼钢生铁、废钢、硅铁合金、球化剂，孕育剂、钼铁合金、纯铜，其配比如下：炼钢生铁为85~90重量份，废钢为10~15重量份，硅铁合金为0.9~1.5重量份，球化剂为1.1~1.3重量份，孕育剂为1.0~1.2重量份，钼铁合金为0.25重量份，纯铜为0.15重量份。

5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述炼钢生铁成份还包括0.15%的Cu、0.15%的Mo。

6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述孕育剂为稀土、硅、锶、铋复合孕育剂，含有以下物质及重量百分比：稀土：5-10%，硅：55-65%，锶：0.5-1%；钡：0.2-0.5%，余量为铁。

7. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的球化剂含有以下物质及重量百分比：镁：4-5%，稀土8-10%，硅：45-55%，余量为铁。

8. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述加料熔化工序为：先在电炉中从下往上依次加入炼钢生铁、废钢，然后先以小功率开炉，5分钟后将电炉功率升至90%，在炉料熔化过中不断添加废钢，待所配置的炉料全部熔化后，取样进行化学成分分析，然后升温至1450～1500℃温度，为稳定珠光体及提高铸铁强度，在熔炼铁液过程中加入0.15% Cu元素及0.15% Mo元素。

9. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述球化孕育工序为：将称量好的球化剂倒入浇包中堤坝的一侧，舂紧后将60-70%的孕育剂均匀地覆盖在球化剂上，并均匀撒上珍珠岩，然后先冲入总重量70-80%的铁液，待球化反应结束后，再冲入剩余铁液，剩余的孕育剂随流冲入，完成球化、孕育处理。

10. 一种球墨铸铁，其特征在于，所述球墨铸铁由权利要求1-9任一项所述的方法制备得到。