CN1040393A - 钢铁切屑合成铸铁熔炼工艺 - Google Patents

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吴家立
柯绿
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Abstract

本发明是一种充分利用钢铁切屑，使钢铁切屑的配比增至80％的合成铸铁的熔炼工艺。它是在感应电炉中以增碳剂使钢铁切屑大量增碳，并迅速溶化而获得符合一般铸铁性能要求的合成铸铁。本熔炼工艺可不用或少用铸造生铁，由本发明所得的铁水的化学及物理性能稳定；能较好地改善铸铁显微组织，从而改善铸铁综合性能，提高铸铁件质量；而且铸铁成本低。

Description

本发明公开一种钢铁切屑合成铸铁的方法，涉及铸铁熔炼及钢铁切屑利用领域。
各发达国家为解决工业废料利用，节约能源，降低成本，于七十年代开始广泛推广利用廉价废钢铁合成铸铁技术。目前，国内为回收利用钢铁切屑采用冶金冲天炉熔炼再生铁，但冶金冲天炉焦耗高，污染严重，且产品是再生铁需二次重熔为铸铁件，重复耗能;国外文献报道了用感应电炉直接熔炼合成铸铁浇铸件，但由于在合成铸铁时钢铁屑配比越高，保证材质稳定的熔炼难度就越高，目前国际上最高钢屑配比为40%，如苏联专利Su        372269，Su        581147和Su        1249026
本发明目的在于提出一种充分利用钢铁切屑，使钢铁切屑配比大幅度增加的合成铸铁熔炼工艺。
本发明的技术特征在于：在感应电炉中以增碳剂使钢铁切屑大量增碳，并迅速溶化，获得符合一般铸铁性能要求的铁水的配料比及熔炼工艺。
为达到上述目的本发明采用下述配料比：
钢屑        55%～85%
铁屑        0%～25%
重废钢        0%～10%
浇冒口        15%～20%
合计        100%
及：
增碳剂（石墨）        1.5%～4.5%
增硅剂（75%硅铁）        1.5%～3.5%
孕育剂        0.3%～0.5%
以金属料的重量百分含量计，但不计在金属料内）
熔炼工艺：
1.加入部分金属料及增碳剂使之快速形成熔池，或留存铁水作熔池。
2.分批加料，炉内多次孕育。
3        熔炼速度应控制在每分钟熔化量为总量的1%～0.8%。
4.熔池形成之前的功率为额定功率的40%～60%左右，形成熔池后功率增至65%～80%，使铁水温度保持在1200～1380℃，待全部炉料熔清，功率提高到85%～90%，迅速升温至1450～1500℃。
根据合金相图，高熔点材料与低熔点材料共同加热时，可使高熔点物质降低熔点，产生低熔点合金，因此可在较低熔炼温度下，使废钢增碳，且不使废钢大量氧化，节约能源。
按以上配比及工艺所得铁水理化性能如下：
CE        3.5%～4.8%
C        2.8%～4.0%
Si        0.6%～3.0%
Mn        0.5%～1.2%
P        0.03%～0.15%
S        0.03%～0.15%
灰铁抗拉强度        100MPa～300MPa
硬度        HB170～240
比较现有技术，本发明具有下列特点：
1.充分利用钢铁切屑，使合成铸铁的钢铁切屑配比达80%。
2        保证铁水化学组成及物理性能稳定。
3        降低铸铁成本，较好地解决了钢铁切屑的回收利用。
4.提高铸铁件质量，改善铸铁综合性能。
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述：
实例1.以钢屑        64.9%
铁屑        15.1%
重废钢        20%
及金属量3.2%的增碳剂（石墨），2.3%增硅剂（75%硅铁），0.48%孕育剂进行配料。
在炉内加入部分金属料及增碳剂使之快速形成熔池，再分批加料在炉内多次孕育，以每分钟熔化总量1%的速度进行熔炼，在熔池形成之前的功率为额定功率的50%，形成熔池后功率增至75%，使铁水温度保持在1200～1380℃，待全部炉料熔清，功率提高到85%～90%，迅速升温至1450～1500℃。
由此所得合成铸铁样棒化学成份：
C        3.45%
Mn        0.57%
Si        2.98%
P        0.044%
S        0.048%
CE        4.44%
样棒机械性能
挠度        3.65%～3.83%        抗弯强度        425MPa～410MPa
抗拉强度        200MPa～210MPa        硬度        HB        200
实例2.以钢屑        64.93%
铁屑        15.23%
重废钢        9.92%
旧料        9.92%
及金属料的重量的2.85%的石墨增碳剂、1.99%的75硅铁增硅剂，0.44%的孕育剂。
按实施例1的工艺步骤操作，所得合成铸铁的样棒化学成份为：
C        3.56%
Mn        0.515%
Si        2.21%
P        0.048%
S        0.045%
CE        4.21%
其机械性能为：
挠度4.3%～4.7%        抗弯强度452MPa～453MPa
抗拉强度234MPa～235MPa        硬度        HB        207

Claims (2)

1、一种充分利用钢铁切屑，使钢铁切屑配比达到80%的合成铸铁熔炼工艺，其特征在于
a.在感应电炉内加入部分金属料及增碳剂，使之快速形成熔池，或留存铁水作熔池；
b.分批加料，炉内多次孕育；
c.熔炼速度控制在每分钟熔化总量的1%～0.8%。
d.熔池形成前的功率为额定功率的40%～60%形成熔池后功率增至65%～80%，使铁水温度保持在1200～1380℃，待全部炉料熔清，功率提高到85%～90%，升温至1450～1500℃。
2、一种如权利要求1所述的合成铸铁熔炼工艺，其特征还在于其配料比为：
钢屑        55%～85%
铁屑        0%～25%
重废钢        0～10%
浇冒口        15%～20%
合计        100%
及石墨增碳剂1.5%～4.5%
75%硅铁增硅剂1.5%～3.5%
孕育剂0.3%～0.5%
（增碳剂，增硅剂以金属料的百分含量计，但不计在金属料内）
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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