CN102168218B

CN102168218B - 一种低硅球化剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102168218B
Application number: CN 201010114126
Authority: CN
Inventors: 陈培忠; 龚华林; 王建生; 李安顺
Original assignee: SHIJIAZHUANG BEIKEDERUI METALLURGICAL MATERIALS CO Ltd; SHANGHAI SHENGDEMAN CASTING CO Ltd
Current assignee: Shijiazhuang Beikederui Metallurgical Materials Co., Ltd.; Shanghai Sandmann Foundry Co Ltd
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2030-02-25
Also published as: CN102168218A

Abstract

本发明涉及一种低硅球化剂及其制备方法，本发明的低硅球化剂的组分的质量百分含量分别为：镁7～9％、硅4～6％、钙1.5～2.5％、稀土0.5～1.5％、其余为铁；所述低硅球化剂粒度为Φ15～20mm×15～20mm，其抗压强度≥75MPa，且含硫量≤0.02％。本发明的低硅球化剂含硫量低，对球化元素干扰小；抗压强度高，生产运输中不易损坏；反应平稳，有效提高球化质量；采用小批量混制，成分均一。

Description

一种低硅球化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种球墨铸铁用球化剂，具体涉及一种低硅球化剂及其制备方法。

背景技术

由于汽车球铁件的产品工艺出品率较低，这样会产生大量的回炉料。生产球铁又由于炉前硅的限制，不能大量使用回炉料，球铁产量越大造成回炉料压积越多。低硅球化剂含硅只有5％左右，远远低于普通镁硅铁合金球化剂，生产球铁用一部分低硅球化剂可以增加回炉料的配比，从而达到增加球铁回炉料使用，减少回炉料的库存压积。

然而现有的低硅球化剂存在以下缺点：(1)搬运过程中易碎，浪费严重。(2)使用过程中球化率不稳定。(3)使用过程中偏析严重。(4)含硫量较高，抵消低硅球化剂中的镁元素。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种低硅球化剂。

本发明的研究人员发现，传统的低硅球化剂在搬运过程中易碎、浪费严重的现象，是由于其紧实度不够而引起的，传统的低硅球化剂通常未经高压压制，其抗压强度一般≤25Mpa，由于紧实度低，传统的低硅球化剂加入球化反应室时，镁元素会提前反应，造成球化率不稳定。同时，传统的低硅球化剂由于一次混制数量过大，其所含的稀土、钙、镁元素不均匀，往往使得球铁偏析严重。此外，传统的低硅球化剂中的铁粉在选料方面不够严谨，掺有大量的灰铸铁铁粉，因而含硫量较高(硫≥0.06％)，而硫会抵消低硅球化剂中的镁元素。

本发明的具体技术方案如下：

一种搅拌的制备方法，包括如下步骤：

一种低硅球化剂，其组分的质量百分含量分别为：镁7～9％、硅4～6％、钙1.5～2.5％、稀土0.5～1.5％、其余为铁；所述低硅球化剂粒度为Φ15～20mm×15～20mm，其抗压强度≥75Mpa，且含硫量≤0.02％(质量百分含量)。

所述稀土选自四川50#稀土。该稀土的组分及配比为：稀土含量50％，硅含量43％，其余铁。将稀土粒径为破碎0.2～0.5mm。

低硅球化剂的制备方法，为将镁粉、钙粉、铁粉、硅铁粉和稀土粉采用机械混合至均匀，然后采用高压压制工艺制备；制备过程中，混合速度为100转/分钟，压制压力为50吨kPa，压制时间为2～3秒。

所述铁粉为球铁件铁粉，含硫量≤0.01％。

所述低硅球化剂采用小批量混制，每次混制的量为5kg。

优选的，如每次球化处理1吨铁水，低硅球化剂加入量5Kg，则每次按5Kg配比混制并按5Kg一袋包装，保证该批混制的低硅球化剂在使用中成分的绝对均一性。

本发明的有益效果是：(1)低硅球化剂的铁粉采用球铁件，因而球化剂中的含硫量≤0.02％，保证球铁件的球化质量。(2)低硅球化剂采用高压压制而成，抗压强度达到75Mpa以上，生产运输中不易损坏。(3)低硅球化剂中由于加入1.5～2.5％钙和0.5～1.5％稀土元素，保证该球化剂在球化处理反应时比较平稳，从而提高了球化质量。(4)低硅球化剂采用小批量混制，可保证该批混制的低硅球化剂在使用中成分的绝对均一性。

具体实施方式

实施例1

将镁粉、钙粉、球铁件铁粉(含硫量≤0.01％)、硅铁粉和稀土粉均匀混合后经高压压制得到本发明的低硅球化剂，制备过程中，混合速度为100转/分钟，压制压力为50吨kPa，压制时间为2秒。

制得的低硅球化剂的各组分的质量百分含量分别为：镁7％、硅6％、钙2.5％、稀土0.5％、其余为铁；低硅球化剂粒度控制为Φ15～20mm×15～20mm，其抗压强度为75Mpa，且含硫量为0.012％。

稀土为四川50#稀土

实施例2

将镁粉、钙粉、球铁件铁粉(含硫量≤0.01％)、硅铁粉和稀土粉均匀混合后经高压压制得到本发明的低硅球化剂，将镁粉、钙粉、铁粉、硅铁粉和稀土粉均匀混合后经高压压制得到本发明的低硅球化剂，制备过程中，混合速度为100转/分钟，压制压力为50吨kPa，压制时间为3秒。

制得的低硅球化剂的各组分的质量百分含量分别为：镁9％、硅5％、钙2％、稀土1.5％、其余为铁；低硅球化剂粒度控制为Φ15～20mm×15～20mm，其抗压强度为75Mpa，且含硫量为0.010％。

稀土为四川50#稀土

实施例3

将镁粉、钙粉、球铁件铁粉(含硫量≤0.01％)、硅铁粉和稀土粉均匀混合后经高压压制得到本发明的低硅球化剂，将镁粉、钙粉、铁粉、硅铁粉和稀土粉均匀混合后经高压压制得到本发明的低硅球化剂，制备过程中，混合速度为100转/分钟，压制压力为50吨kPa，压制时间为2.5秒。

制得的低硅球化剂的各组分的质量百分含量分别为：镁8％、硅4％、钙1.5％、稀土1％、其余为铁；低硅球化剂粒度控制为Φ15～20mm×15～20mm，其抗压强度为75Mpa，且含硫量为0.010％。

稀土为四川50#稀土。

实施例4

将本发明实施例1～3中制得的低硅球化剂与普通镁硅铁合金球化剂联合用于球铁生产，同时，作为对比，将市面购得的普通低硅球化剂与普通镁硅铁合金球化剂联合用于球铁生产，所选用的普通低硅球化剂的组分配比见表1，两种方式生产得到的球铁件指标见表2。

表1普通低硅球化剂组分配比

表2球铁件(排气管)生产参数

编号	出铁水量(Kg)	镁硅铁合金球化剂(Kg)	低硅球化剂(Kg)	硫量(％)	残余镁(％)	球化率(％)	回炉料配比(％)
								实施例1	602	5.3	2.4	0.0065	0.052	90	82
实施例2	602	5.3	2.4	0.0064	0.048	90	82
								实施例3	602	5.3	2.4	0.0066	0.047	90	82
对比例1	602	5.3	2.4	0.0106	0.040	90	70
								对比例2	602	5.3	2.4	0.0108	0.039	90	70
对比例3	602	5.3	2.4	0.0107	0.037	90	75

由表2看出，使用本发明的低硅球化剂与普通镁硅铁合金球化剂联合用于球铁生产时，在硫量、残余镁、回炉料配比等方面均优于普通低硅球化剂。

表3为本发明的低硅球化剂与现有低硅球化剂的技术参数对比，

表3本发明的低硅球化剂与普通低硅球化剂的技术参数

球化剂	抗压强度(Mpa)	含硫量(％)	成分均匀情况
				本发明的低硅球化剂	75	≤0.02	均匀
普通低硅球化剂	25	≥0.06	不均匀

由表3可以看出，本发明的低硅球化剂抗压强度高，因而生产运输中不易损坏。同时，本发明的低硅球化剂含硫量低，因而对球化元素形成的干扰小。此外，本发明采用小批量混制，因而成份均匀。

实施例5

与仅用普通镁硅铁合金球化剂用于球铁生产相比，将本发明制备的低硅球化剂部分代替普通镁硅铁合金球化剂用于球铁生产可有效增加回炉料配比。

例如，生产某球铁件，成分要求：碳3.5～3.6％、硅2.6～2.7％、锰0.4～0.5％、硫≤0.018％、磷≤0.05％，由于球铁需使用球化剂处理，而球化剂中含有45％左右硅，若球化剂加入量为1.5％，则球化前原料中硅只能控制在1.93～2.03％。

若要求生产得到的球铁件中硅的质量百分含量为2.62％，经计算可知：含硅0.3％的废钢配比应为30％，含硅2.65％的回炉料配比应为70％。

计算过程如下：

废钢中硅0.3％×30％＝0.09％

回炉料中硅2.65％×70％＝1.855％

球化剂中硅45％×1.5％＝0.675％

球铁件中硅的质量百分含量：0.09％+1.855％+0.675％＝2.62％

同样生产某球铁件，成分要求：碳3.5～3.6％、硅2.6～2.7％、锰0.4～0.5％、硫≤0.018％、磷≤0.05％，由于低硅球化剂含硅5％，加入量为球化剂总量的三分之一，则球化前硅控制在2.18～2.28％。

若要求生产得到的球铁件中硅的质量百分含量为2.608％，经计算可知：含硅0.3％的废钢配比应为22％，含硅2.65％的回炉料配比应为78％。

计算过程如下：

废钢中硅0.3％×22％＝0.066％

回炉料中硅2.65％×78％＝2.067％

镁硅铁合金球化剂中硅45％×1.0％＝0.45％

低硅球化剂5％×0.5％＝0.025％

球铁件中硅的质量百分含量：0.066％+2.067+0.45％+0.025％＝2.608％

使用三分之一低硅球化剂，平均可以增加回炉料配比为8％，如年产3万吨球铁件，出品率按45％计，则年需球化处理铁水＝3万吨÷45％＝6.667万吨，增加回炉料使用量＝6.667万吨×8％＝6667吨。

实施例6

将本发明的低硅球化剂与普通镁硅铁合金球化剂联合用于球铁生产，同时，作为对比，将普通镁硅铁合金球化剂单独用于球铁生产，两种方式生产得到的球铁件指标见表4。

表4球铁件(排气管)生产参数

由表4可以看出，使用本发明的低硅球化剂与普通镁硅铁合金球化剂联合用于球铁生产时，在硫量、残余镁、回炉料配比等方面均优于单用镁硅铁合金球化剂的情况，因此，使用本发明的低硅球化剂，可有效解决目前球铁生产中回炉料配比过低的问题。

Claims

1.一种低硅球化剂，其组分的质量百分含量分别为：镁7～9％、硅4～6％、钙1.5～2.5％、稀土0.5～1.5％、其余为铁；所述低硅球化剂粒度为Φ15～20mm×15～20mm，其抗压强度≥75Mpa，且含硫量≤0.02％。

2.根据权利要求1所述的低硅球化剂，其特征在于，所述稀土选自四川50﹟稀土,所述四川50﹟稀土的组分及配比为：稀土含量50％，硅含量43％，其余为铁。