CN104232828A - 一种直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法 - Google Patents

Abstract

一种直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法。它主要是解决现有水渣铁回收工艺复杂且无法直接生产成铸件等技术问题。其技术方案要点是：它是利用水渣铁颗粒直接熔化成铁水浇注生产铸件的方法，（1）在水渣铁中加入适量灰铁原料，使得水渣铁粒料得以充分溶解；（2）在铁水中加入适当的净化变质剂后即可浇注出符合要求的铸件。它使用水渣铁代替灰铁原材料生产灰铁铸件，能将废料转化成原料，投入少，见效快，能有效的节省能源，使生产成本大大降低；使用水渣铁直接熔化浇注铸件与利用废铁废钢炼铁相比，可大大缩短生产周期，有利于提高生产效率；且后续采用消失模工艺生产灰铁铸件的出品率可达到90%以上，比其他工艺普遍有很大的提升。

Description

一种直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法

技术领域

本发明属于铸造技术领域，涉及一种直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法。 

背景技术

水渣铁可以作优质的水泥原料，可以制成：矿渣硅酸盐水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥、矿渣砖、矿渣混凝土等。然而用水渣铁直接炼铁生产铸铁件，在现有的专利中，中国专利201020297762.X《一种水渣铁粒分离装置》中只时涉及到一种水渣铁粒分离装置，主要用于在线分离高炉水冲渣工艺的水渣产品中存在的微小铁粒；中国专利201020175285.X《水渣铁回收装置》中，只是一种水渣铁的回收装置；中国专利93114922.3《废铁屑炼铁直接浇注铸件工艺》只涉及到废铁屑炼铁直接浇注铸件工艺。以上专利中都只对水渣铁的回收或者是铁屑炼铁直接浇注铸件工艺进行了分析，却没有涉及到水渣铁炼铁直接浇注铸件的生产工艺分析。在现有的生产中，灰铁铸件大部分都是买进配好的灰铁原料生产，这样生产成本比较高（灰铁原料价格为3000～3500元每吨）；而且使用水渣铁炼铁生产铸铁件的过程中，水渣铁颗粒在中频炉中加热后会成块状聚结，不管采用多高的熔炼温度都无法熔化成铁水，导致直接利用水渣铁生产铸铁件存在很大的难度。 

发明内容

一般情况下，在中频炉中加入适量的水渣铁粒，加热达到熔化温度后，水渣铁粒不会熔化成铁水而是在熔化温度下凝结成块状，继续升高中频炉温度，块状物不随温度升高而溶解，从而不能直接生产铸件。本发明的目的是提供一种能直接利用水渣铁直接生产铸铁件、且可大幅度降低生产成本、提高生产效率的同时，能够生产出性能符合要求的铸件的直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法。 

为了克服现有技术中存在的问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：水渣铁（水渣铁颗粒市场价格1700～1950元每吨）直接浇注铸件是在标准灰铁材料熔化成铁水后，向铁水中加入一定比例的水渣铁粒，这样可以使得水渣铁粒完全熔化于铁水中，然后在铁水中加入净化变质剂，直接生产灰铁铸件的一种新的生产方法，可有效降低生产成本（原料价格可降低1000～1500元每吨），提高出品率。其生产工艺流程图如附图1所示。 

水渣铁和灰铁的重量比为：1：（7-10） 

利用水渣铁炼铁直接生产铸铁件的方法，该方法具体按以下步骤进行：

步骤1：水渣铁颗粒是将从炼钢厂购置的废弃水渣铁块送至水泥厂进行破碎，将水渣铁块破碎成颗粒，对破碎后的颗粒进行磁选，获得符合生产的水渣铁粒料（颗粒）。

步骤2：按质量分数比取10%的正常灰铁铸件生产所用标准灰铁原料置于中频炉底层，将中频炉进行预热（时间为10分钟～15分钟），然后，将中频炉的功率升至满负荷，使得炉内温度达到1350℃～1400℃，加热1～2个小时，使得灰铁原料熔化成铁水。 

步骤3：当步骤2中的灰铁原料完全熔化成铁水后，向铁水中加入90%步骤1所述筛选出的水渣铁颗粒，继续将中频炉的功率升至满负荷，使炉内温度提升到1450℃～1500℃，加热2～3个小时，直到中频炉中的水渣铁颗粒完全熔化成铁水。 

步骤4：当步骤3中所加入的原料全部熔化成铁水后，铁水表面至炉口的距离为15cm～20cm时，对铁水取样进行前炉化验分析，根据分析结果对炉内铁水中的元素进行调整，使铁水中的元素含量符合要求。以750kg中频炉为例每15公斤废钢可降C约0.1，每10公斤废钢可降Si 0.1～0.13；每1公斤炉口增碳剂(C-1)可增C为0.1左右，每1公斤硅铁(FeSi75)或复合孕育剂可增Si 0.1。 

步骤5：待步骤4中元素含量符合要求的铁水升温至1370℃～1420℃时，在熔融的铁水中加入净化剂、变质剂和孕育剂。 

（1）当原铁水符合控制条件时，要生产HT150各类铸件时，其材料的配比与净化变质方法为： 

待铁水出炉时，将事先按比例配置好的净化剂（氟铝酸钠）0.1%～0.2%、变质剂（稀土硅铁合金）0.1%～0.2%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.1%～0.2%混合放入事先烘干过的铁水包中，待铁水出炉到位时，充分搅拌反应1～2分钟，即可获得HT150铸铁铁水。

（2）当原铁水符合控制条件，要生产HT200各类铸件时，其材料的配比与净化变质方法为： 

待铁水出炉时，将事先按比例配置好的净化剂（氟铝酸钠）0.2%～0.3%、变质剂（稀土硅铁合金）0.2%～0.3%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.15%～0.2%混合放入事先烘干过的铁水包中，待铁水出炉到位时，充分搅拌反应2～3分钟，即可获得HT200铸铁铁水。

（3）当原铁水符合控制条件，要生产HT250各类铸件时，其净化变质剂的加入量及加入方法为： 

待铁水出炉时，将事先按比例配制好的净化剂（氟铝酸钠）0.3%～0.4%、变质剂（稀土硅铁合金）0.2%～0.3%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.2%～0.25%混合放入经烘干过的铁水包中，待铁水到位时，充分搅拌3～4分钟，即可获得HT250铸铁铁水。

步骤6：浇注铸件，以HT200轴承座为例，采用消失模铸造工艺，将预先造好型的泡沫模样和浇注系统在砂箱中装好埋砂紧实后，进行浇注。HT200轴承座生产为一箱六件，从轴承座底部侧面进行进浇（底注式），冒口设置在轴承座顶部位置。铁水的浇注温度为1350～1400℃。浇注时始终要把浇口杯注满，浇注的节奏是慢—快—缓。当浇包对准浇口杯时要慢慢注入金属液，当前沿的金属液把浇注系统冲出一条通道时，必须大流而且不断地浇注，当铸件浇满时，应减缓浇注速度，直到浇注结束。若铁水中含杂质则应在浇注时注意对铁水进行滤渣。 

步骤7：待铸件空冷后、翻箱并清砂，对铸件进行性能检测，得到符合要求的铸件。 

本发明是在现有的灰铁生产技术上，利用水渣铁颗粒直接熔化成铁水浇注生产铸件的方法。本发明的创新在于：（1）在水渣铁中加入灰铁原料，使得水渣铁粒料得以充分溶解；（2）在铁水中加入适当的净化变质剂后即可浇注出符合要求的铸件。 

控制铁水碳硅当量CE≈4.3，临近共晶成分 

本发明的有益效果是：（1）成本低，使用水渣铁代替灰铁原材料生产灰铁铸件，能将废料转化成原料，投入少，见效快，能有效的节省能源，使生产成本大大降低(水渣铁替代灰铁原料（原料铁、废钢、回炉铁）进行熔炼，水渣铁与灰铁原料的平均差价为1000～1500元/吨，每炉可代替灰铁原料的炉料为400公斤左右，熔炼时间可缩短10分钟左右，节约电能100～150度。按每天开10炉计算，每天可节约4000～4500元，一个月可节约120000～135000元，显著降低了铸件的生产成本；（2）使用水渣铁直接熔化浇注铸件与利用废铁废钢炼铁相比，可大大缩短生产周期，有利于提高生产效率；（3）采用此方法生产灰铁铸件的出品率可达到90%以上，比其他工艺普遍有很大的提升。

附图说明

图1是本发明利用水渣铁生产灰铁铸件的消失模生产工艺流程图。 

图2是本发明利用水渣铁生产灰铁铸件放大20倍的金相形貌组织图。 

图3是本发明利用水渣铁生产灰铁铸件放大100倍的金相形貌组织图。 

图4是本发明利用水渣铁生产灰铁铸件放大1000倍的金相形貌组织图。 

图5是本发明水渣铁生产的灰铁铸件抗弯实验抗弯强度位移图。 

图6是本发明水渣铁生产的灰铁铸件抗拉实验抗拉强度位移图。 

图7是采用本发明方法制得的HT200大轴承座二维结构示意图。 

图8是图7的左视结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。 

实施例1，水渣铁用于制造生产铸铁件，能将在熔炼过程中难容的水渣铁粒（水渣铁熔化过程中形成难熔块状水渣铁块）熔化成铁水，从而直接将熔化的铁水浇注成铸件。本发明方法采用水渣铁代替灰铁原料熔炼制造合格的铁水浇注铸件，符合低碳和循环型经济体的要求。该方法具体按以下步骤进行： 

步骤1水渣铁颗粒是将将从炼钢厂购置的废弃水渣铁块送至水泥厂用HXLM5000（破碎机的型号）原料立磨选粉机进行破碎，将水渣铁块破碎到1～3mm的颗粒，破碎后的颗粒大型干式磁选机8240（磁选机器的型号）上进行磁选，获得符合生产的水渣铁粒料（颗粒）。

步骤2：按质量分数比取10%的正常灰铁铸件生产所用标准灰铁原料置于中频炉底层，将中频炉进行预热（中频炉电流为500A～600A，其功率为200kw～300kw，时间为10分钟～15分钟），然后，将中频炉的功率升至满负荷，使得炉内温度达到1350℃～1400℃，加热1～2个小时，使得灰铁原料熔化成铁水。 

步骤3：当步骤2中的灰铁原料完全熔化成铁水后，向铁水中加入90%步骤1所述筛选出的的水渣铁颗粒，继续将中频炉的功率升至满负荷，使炉内温度提升到1450℃～1500℃，加热2～3个小时，直到中频炉中的水渣铁颗粒完全熔化成铁水。 

步骤4：当步骤3中所加入的原料全部化空，铁水表面至炉口的距离为15cm～20cm时，对铁水取样进行前炉化验分析，根据分析结果对炉内铁水中的元素进行调整，使铁水中的元素含量符合要求；采用炉前碳硅快速分析仪对铁水做出碳硅含量(HT标准铸件中C元素为3.25～3.45，Si元素为1.10～1.40；QT标准铸件中C元素为3.80～4.00，Si为0.2～1.40)。根据分析结果对炉内铁水元素进行调整，750kg中频炉每15公斤废钢可降C约0.1，每10公斤废钢可降Si 0.1～0.13；每1公斤炉口增碳剂(C-1)可增为0.1左右，每1公斤硅铁(FeSi75)或复合孕育剂可增Si为0.1。 

步骤5：：待步骤4中元素含量符合要求的铁水升温至1370℃～1420℃时，在熔融的铁水中加入净化剂、变质剂和孕育剂。 

（1）当原铁水符合控制条件时，要生产HT150各类铸件时，其材料的配比与净化变质方法为： 

待铁水出炉时，将事先按比例配置好的净化剂（氟铝酸钠）0.1%～0.2%、变质剂（稀土硅铁合金）0.1%～0.2%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.1%～0.2%混合放入事先烘干过的铁水包中，待铁水出炉到位时，充分搅拌反应1～2分钟，即可获得HT150铸铁铁水。

（2）当原铁水符合控制条件，要生产HT200各类铸件时，其材料的配比与净化变质方法为： 

待铁水出炉时，将事先按比例配置好的净化剂（氟铝酸钠）0.2%～0.3%、变质剂（稀土硅铁合金）0.2%～0.3%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.15%～0.2%混合放入事先烘干过的铁水包中，待铁水出炉到位时，充分搅拌反应2～3分钟，即可获得HT20铸铁铁水。

（3）当原铁水符合控制条件，要生产HT250各类铸件时，其净化变质剂的加入量及加入方法为： 

待铁水出炉时，将事先按比例配制好的净化剂（氟铝酸钠）0.3%～0.4%、变质剂（稀土硅铁合金）0.2%～0.3%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.2%～0.25%混合放入经烘干过的铁水包中，待铁水到位时，充分搅拌3～4分钟，即可获得HT250铸铁铁水。

步骤6：浇注铸件，以HT200轴承座为例，将预先造好型的泡沫模样和浇注系统都在砂箱中装好埋砂紧实后，进行浇注。HT200轴承座生产为一箱六件，从轴承座底部侧面进行进浇（底注式），冒口设置在轴承座顶部位置。铁水的浇注温度为1350～1400℃。浇注时始终要把浇口杯注满，浇注的节奏是慢—快—缓。当浇包对准浇口杯时要慢慢注入金属液，当前沿的金属液把浇注系统冲出一条通道时，必须大流而且不断地浇注，当铸件浇满时，应减缓浇注速度，直到浇注结束。若铁水中含杂质则应在浇注时注意对铁水进行滤渣。 

步骤7：待铸件空气中搁置6～8小时后、翻箱并在Q378E吊钩抛丸清理机上进行清砂处理清砂，对铸件进行性能检测，得到符合要求的铸件。参阅图1至图8。 

实施例2，HT150属于中强度铸铁件，铸造性能好，工艺简单，铸造应力小，可不用人工时效；有一定机械强度和良好的减震性。适用于制造承受中等应力的零件，在弱腐蚀环境工作的零件。如盖，轴承座，阀体，手轮等。 

利用水渣铁炼铁直接生产HT150铸件——小轴承座，其生产过程如下：（1）按质量分数比取10%的正常灰铁铸件生产所用标准灰铁原料置于中频炉底层，将中频炉进行预热（中频炉电流为500A～600A，其功率为200kw～300kw，时间为10分钟～15分钟），然后，将中频炉的功率升至满负荷，使得炉内温度达到1350℃～1400℃，加热1个小时，使得灰铁原料熔化成铁水。（2）灰铁原料完全熔化成铁铁水后，向铁水中加入90%步骤1所述筛选出的的水渣铁颗粒，继续将中频炉的功率升至满负荷，使炉内温度提升到1450℃～1500℃，加热2个小时，直到中频炉中的水渣铁颗粒完全熔化成铁水。（3）当水渣铁颗粒完全熔化时铁水表面至炉口的距离为10cm～15cm时，对铁水取样进行前炉化验分析，根据分析结果对炉内铁水中的元素进行调整，加入的2%硅铁（FeSi75）进行调质，使铁水中的元素含量符合要求；（采用炉前碳硅快速分析仪对铁水做出碳硅含量，HT150标准铸件中C元素的百分含量为3.0～3.4，Si元素的百分含量为1.8～2.1，Mn元素的百分含量为0.5～0.8，P元素的百分含量为＜0.2，S元素的百分含量为≤0.12。（4）待铁水升温至1370℃～1420℃时，在熔融的铁水中加入净化剂（氟铝酸钠）0.1%～0.2%、变质剂（稀土硅铁合金）0.1%～0.2、孕育剂（硅铁FeSi75)0.1%～0.2%混合放入事先烘干过的铁水包中，待铁水出炉到位时，充分搅拌1～2分钟。（5）浇注铸件，将预先造好型的泡沫模样和浇注系统都在砂箱中装好紧实后，进行浇注。HT150轴承座生产为一箱六件，从轴承座底部侧面进行进浇（底注式），冒口设置在轴承座顶部位置。铁水的浇注温度为1350～1400℃。浇注时始终要把浇口杯注满，浇注的节奏是慢—快—缓，当浇包对准浇口杯时要慢慢注入金属液，的那个前沿的金属液把浇注系统冲出一条通道时，必须大流而且不断地浇注，当铸件浇满是，应减缓浇注速度，直到浇注结束。（6）待铸件空气中搁置6个小时后、翻箱并在Q378E吊钩抛丸清理机上进行清砂处理清砂，对铸件进行性能检测（对力学性能进行分析），得到符合要求的铸件。即可得到符合应用要求的灰铁铸件——HT150小轴承座。参阅图1至图8，其余同实施例1。 

实施例3，HT200适用于承受较大的应力，摩擦面间单位压力大和要求一定气密性或耐腐蚀的零件。如一般机械制造中较为重要的铸件（如气缸、齿轮、机座、机床床身和立柱）；汽车拖拉机的气缸体、气缸盖、活塞、刹车轮、联轴器盘等，具有测量平面的检验工件（如划线平板、形铁、平尺、水平仪框架等）；承受压力小于的液压缸、泵体、阀体、圆周速度的带轮，要求有一定耐蚀能力和较高强度的化工容器、泵壳、塔器等 

利用水渣铁炼铁直接生产HT200铸件——大轴承座，其生产过程如下：（1）按质量分数比取10%的正常灰铁铸件生产所用标准灰铁原料置于中频炉底层，将中频炉进行预热（中频炉电流为500A～600A，其功率为200kw～300kw，时间为10分钟～15分钟），然后，将中频炉的功率升至满负荷，使得炉内温度达到1350℃～1400℃，加热1个小时，使得灰铁原料熔化成铁水。（2）灰铁原料完全熔化成铁铁水后，向铁水中加入90%步骤1所述筛选出的的水渣铁颗粒，继续将中频炉的功率升至满负荷，使炉内温度提升到1450℃～1500℃，加热2个小时，直到中频炉中的水渣铁颗粒完全熔化成铁水。（3）当水渣铁颗粒完全熔化时铁水表面至炉口的距离为10cm～15cm时，对铁水取样进行前炉化验分析，根据分析结果对炉内铁水中的元素进行调整，加入的2%硅铁（FeSi75）进行调质，使铁水中的元素含量符合要求；（采用炉前碳硅快速分析仪对铁水做出碳硅含量，HT200标准铸件中C元素的百分含量为3.20～3.40，Si元素的百分含量为1.80～2.10，Mn元素的百分含量为0.4～0.6，P元素的百分含量为≤0.10，S元素为0.06～0.10）。（4）待铁水升温至1370℃～1420℃时，在熔融的铁水中加入净化剂（氟铝酸钠）0.2%～0.3%、变质剂（稀土硅铁合金）0.2%～0.3%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.15%～0.2%混合放入事先烘干过的铁水包中，待铁水出炉到位时，充分搅拌2～3分钟。（5）浇注铸件，将预先造好型的泡沫模样和浇注系统都在砂箱中装好紧实后，进行浇注。HT200轴承座生产为一箱六件，从轴承座底部侧面进行进浇（底注式），冒口设置在轴承座顶部位置。铁水的浇注温度为1350～1400℃。浇注时始终要把浇口杯注满，浇注的节奏是慢—快—缓，当浇包对准浇口杯时要慢慢注入金属液，的那个前沿的金属液把浇注系统冲出一条通道时，必须大流而且不断地浇注，当铸件浇满是，应减缓浇注速度，直到浇注结束。（6）待铸件空气中搁置6个小时后、翻箱并在Q378E吊钩抛丸清理机上进行清砂处理清砂，对铸件进行性能检测（对力学性能进行分析），得到符合要求的铸件。即可得到符合应用要求的灰铁铸件——HT200大轴承座。参阅图1至图8，其余同上述实施例。

实施例4，HT250强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，铸造性能较优，需进行人工时效处理。可用于要求高强度和一定耐蚀能力的泵壳、容器、塔器、法兰、填料箱本体及压盖、碳化塔、硝化塔等；还可制作机床床身、立柱、气缸、齿轮以及需经表面淬火的零件。 

利用水渣铁炼铁直接生产HT200铸件——大轴承座，其生产过程如下：（1）按质量分数比取10%的正常灰铁铸件生产所用标准灰铁原料置于中频炉底层，将中频炉进行预热（中频炉电流为500A～600A，其功率为200kw～300kw，时间为10分钟～15分钟），然后，将中频炉的功率升至满负荷，使得炉内温度达到1350℃～1400℃，加热1个小时，使得灰铁原料熔化成铁水。（2）灰铁原料完全熔化成铁铁水后，向铁水中加入90%步骤1所述筛选出的的水渣铁颗粒，继续将中频炉的功率升至满负荷，使炉内温度提升到1450℃～1500℃，加热2个小时，直到中频炉中的水渣铁颗粒完全熔化成铁水。（3）当水渣铁颗粒完全熔化时铁水表面至炉口的距离为10cm～15cm时，对铁水取样进行前炉化验分析，根据分析结果对炉内铁水中的元素进行调整，加入的2%硅铁（FeSi75）进行调质，使铁水中的元素含量符合要求；（采用炉前碳硅快速分析仪对铁水做出碳硅含量，HT250标准铸件中C元素的百分含量为3.16～3.30，Si元素的百分含量为1.79～1.93，Mn元素的百分含量为0.89～1.04，P元素的百分含量为0.120～0.170，S元素的百分含量为0.094～0.125。（4）待铁水升温至1370℃～1420℃时，在熔融的铁水中加入净化剂（氟铝酸钠）0.3%～0.4%、变质剂（稀土硅铁合金）0.2%～0.3%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.2%～0.25%混合放入事先烘干过的铁水包中，待铁水出炉到位时，充分搅拌3～4分钟。（5）浇注铸件，将预先造好型的泡沫模样和浇注系统都在砂箱中装好紧实后，进行浇注。HT150轴承座生产为一箱六件，从轴承座底部侧面进行进浇（底注式），冒口设置在轴承座顶部位置。铁水的浇注温度为1350～1400℃。浇注时始终要把浇口杯注满，浇注的节奏是慢—快—缓，当浇包对准浇口杯时要慢慢注入金属液，的那个前沿的金属液把浇注系统冲出一条通道时，必须大流而且不断地浇注，当铸件浇满是，应减缓浇注速度，直到浇注结束。（6）待铸件空气中搁置6个小时后、翻箱并在Q378E吊钩抛丸清理机上进行清砂处理清砂，对铸件进行性能检测（对力学性能进行分析），得到符合要求的铸件。即可得到符合应用要求的灰铁铸件——HT250大轴承座。参阅图1至8，其余同上述实施例。 

Claims (12)

1.一种直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征是：采用水渣铁作为主要生产原料，以灰铁作为次要原料且兼作为熔剂材料，其工艺方法是先在中频炉中加入灰铁原料并加热熔化成铁水后，再加入水渣铁粉，并使水渣铁粉完全熔化于铁水中后，即可作为直接生产铸件的原料。

2.根据权利要求1所述直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征在于水渣铁和灰铁的重量比为：1：（7-10）。

3.根据权利要求1或2所述直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征在于它具体包括以下工艺步骤： 　　步骤1：将采购的废弃水渣铁块破碎成颗粒，破碎后的颗粒通过磁选获得符合生产的水渣铁颗粒； 　　步骤2：按质量分数比取正常灰铁铸件生产所用的标准灰铁原料置于中频炉底层，将中频炉进行预热，然后将中频炉的功率升至满负荷，使得炉内温度达到1350℃～1400℃，加热1～2小时，使得灰铁原料熔化，当灰铁原料完全熔化成铁铁水后，向铁水中加入步骤1所述筛选出的水渣铁颗粒，继续使炉内温度提升到1450℃～1500℃，加热2～3小时，直到中频炉中的水渣铁颗粒完全熔化成铁水；铁水的出炉温度控制在1350℃～1400℃之间，即可作为直接生产铸件的原料。

4.根据权利要求3所述直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征在于控制铁水碳硅当量CE≈4.3，临近共晶成分。

5.根据权利要求3所述直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征在于：当步骤2中所加入的原料全部熔化成铁水后，铁水表面至炉口的距离为15cm～20cm时，对铁水取样进行前炉化验分析，根据分析结果对炉内铁水中的元素进行调整，使铁水中的元素含量符合相应铸铁要求。

6.根据权利要求5所述直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征在于将元素含量符合要求的铁水升温至1370℃～1420℃，在大包或推包中加入重量为待处理铁水重量0.1%～0.4%的净化剂时，可直接浇注出灰铁铸件。

7.根据权利要求5所述直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征在于：将元素含量符合要求的铁水升温至1370℃～1420℃，在大包或推包中加入重量为待处理铁水重量0.1%～0.4%的净化剂、0.1%～0.3%的变质剂，其中净化剂采用包括氟铝酸钠作为铁水脱氧剂，变质剂采用稀土硅铁合金，可直接浇注HT100铸件。

8.根据权利要求3所述直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征在于当原铁水符合控制条件，要生产HT150、HT200各类铸件、需经过炉前元素调整和净化变质处理，采用净化剂为氟铝酸钠、变质剂为稀土硅铁合金，孕育剂为75硅铁。

9.根据权利要求3所述直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征在于：当原铁水符合控制条件时，要生产HT150各类铸件时，其材料的配比与净化变质方法为：待铁水出炉时，将事先按比例配置好的净化剂（氟铝酸钠）0.1%～0.2%、变质剂（稀土硅铁合金）0.1%～0.2%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.1%～0.2%混合放入事先烘干过的铁水包中，待铁水出炉到位时，充分搅拌反应1～2分钟，即可获得HT150铸铁铁水。

10.根据权利要求3所述直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征在于：当原铁水符合控制条件，要生产HT200各类铸件时，其材料的配比与净化变质方法为：待铁水出炉时，将事先按比例配置好的净化剂（氟铝酸钠）0.2%～0.3%、变质剂（稀土硅铁合金）0.2%～0.3%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.15%～0.2%混合放入事先烘干过的铁水包中，待铁水出炉到位时，充分搅拌反应2～3分钟，即可获得HT200铸铁铁水。

11.根据权利要求3所述直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征在于：当原铁水符合控制条件，要生产HT250各类铸件时，其净化变质剂的加入量及加入方法为：待铁水出炉时，将事先按比例配制好的净化剂（氟铝酸钠）0.3%～0.4%、变质剂（稀土硅铁合金）0.2%～0.3%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.2%～0.25%混合放入经烘干过的铁水包中，待铁水到位时，充分搅拌3～4分钟，即可获得HT250铸铁铁水。

12.根据权利要求3所述直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，其特征在于：造型采用三维振动造型，型砂选用20～40钼的天然硅砂；振动加速度的范围是1～2g，振实时间控制在20s、振动频率为40～50Hz、振幅在1～5mm的范围内；埋沙方式为加入底砂后振实，放入泡沫模样，然后分两次填砂，第一次填砂的高度与箱体相平或稍微高一些，操作的目的是将各个不易进砂的位置，通过人工辅助埋沙手段加满、加实，确保死角处砂子的紧实度；第二次填砂是覆盖砂，覆盖砂要有足够的厚度，从而保证足够的吃砂量；然后进行浇注；铁水的出炉温度是1380～1430℃，浇注温度为1350～1400℃；浇注时始终要把浇口杯注满，浇注的节奏是慢—快—缓；当浇包对准浇口杯时要慢慢注入金属液，当前沿的金属液把浇注系统冲出一条通道时，必须大流而且不断地浇注，当铸件浇满时，应减缓浇注速度，直到浇注结束。