CN105154611A

CN105154611A - 一种应用于铁矿稀缺地区的球墨铸铁铁水制备工艺

Info

Publication number: CN105154611A
Application number: CN201510469879.9A
Authority: CN
Inventors: 李文忠; 车蕾
Original assignee: Xinxing Ductile Iron Pipes Co Ltd
Current assignee: Xinxing Ductile Iron Pipes Co Ltd
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2015-12-16

Abstract

本发明公开了一种应用于铁矿稀缺地区的球墨铸铁铁水制备工艺，属于球墨铸铁生产技术领域，其包括如下步骤：在电炉内预留符合球化前成分要求的球墨铸铁铁水；向电炉内加入废钢并将其熔化，在熔化废钢的过程中加入增碳剂；向电炉中加入硅铁；静置5～8分钟后扒渣；将温度调至1360℃～1480℃后出铁。本方法能够利用废钢制备出用于生产球墨铸铁管的合格铁水，使得大量废钢得到了合理的利用，解决了铁矿储量稀少地区铁水来源的问题，具有积极的社会经济效益，极具推广价值。

Description

一种应用于铁矿稀缺地区的球墨铸铁铁水制备工艺

技术领域

本发明涉及球墨铸铁生产技术领域。

背景技术

在球墨铸铁管的生产中，铁水来源主要是高炉铁水，其主要成分是铁矿石，此外，该高炉铁水中也会加入少量的废钢和硅铁以调节铁水的碳含量，待铁水的成分合格后才能浇铸，只有铁水的成分合格，生产出的管子金相性能才能合格。

但是，在某些地区，铁矿石储量稀少，因而难以使用传统方法制备出用于生产球墨铸铁管的合格铁水，这就为球墨铸铁管的生产带来了很大问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种应用于铁矿稀缺地区的球墨铸铁铁水制备工艺，该工艺使用废钢代替铁矿石作为铁水的主要来源，一方面能够制备出用于生产球墨铸铁管的合格铁水，另一方面又使得大量废钢得到了合理的利用，既节约了资源，又创造了可观的经济效益，尤其适用于铁矿储量稀少的地区，极具推广前景。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种应用于铁矿稀缺地区的球墨铸铁铁水制备工艺，其包括如下步骤：

（1）在电炉内预留符合球化前成分要求的球墨铸铁铁水，预留量为电炉容量的1/4～1/3；

（2）向电炉内加入废钢并将其熔化，直至铁水达到满炉；在熔化废钢的过程中，分批次向电炉中加入增碳剂以调整铁水的碳含量和硫含量；

（3）向电炉中加入硅铁以调整铁水的硅含量；至此，铁水达到球化前成分要求；

（4）静置5～8分钟后扒渣；

（5）将铁水的温度调至1360℃～1480℃，在此温度下出铁。

作为优选，上述球化前成分要求是指，球化前铁水中以下成分的质量分数均在相应的范围内：

碳C3.50%～3.65%，硅Si0.95%～1.05%，锰Mn0.26%～0.34%，镁Mg0%～0.001%，磷P0.030%～0.055%，硫S0.015%～0.025%，铬Cr0.025%～0.050%，镍Ni0.010%～0.035%，钼Mo0.002%～0.040%，铜Cu0.030%～0.035%，铝Al0.001%～0.005%，钛Ti0.014%～0.030%，钒V0.015%～0.028%，铈Ce0%～0.002%，碳当量Ceq3.8%～4.0%。

作为优选，增碳剂以质量百分比计的成分为：碳C98.5%～99.0%，硫S0.08%～0.01%，其余为杂质。

作为优选，废钢中碳的质量分数为0.18%～0.22%，废钢中硫的质量分数为0.018%～0.022%。

作为优选，硅铁为国标GB/T2272-2009规定的75硅铁。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明工艺使用废钢代替铁矿石作为铁水的主要来源，一方面能够制备出用于生产球墨铸铁管的合格铁水，另一方面又使得大量废钢得到了合理的利用，既节约了资源，又创造了可观的经济效益，尤其适用于铁矿储量稀少的地区，极具推广前景。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种应用于铁矿稀缺地区的球墨铸铁铁水制备工艺，其使用20吨容量的中频电炉进行铁水制备，具体地包括如下步骤：

（1）在电炉内预留5吨符合球化前成分要求的球墨铸铁铁水，预留铁水的成分如表1所示：

成分	质量百分数（%）
		C	3.50
Si	0.96
		Mn	0.263
P	0.055
		S	0.025
Mg	0
		Cr	0.026
Ni	0.009
		Mo	0.002
Cu	0.030
		Al	0.001
Ti	0.030
		V	0.027
Ce	0.002
		Ceq	3.82

表1；

（2）向电炉内加入15吨废钢并将其熔化，废钢中碳的质量分数为0.2%，硫的质量分数为0.02%；在熔化废钢的过程中，分五次向电炉中加入637.5千克的增碳剂，增碳剂中碳的质量分数为98.9%，硫的质量分数为0.01%；

（3）向电炉中加入180千克硅铁并使其熔化，此时，电炉中铁水的成分如表2所示：

成分	质量百分数（%）
		C	3.64
Si	1.01
		Mn	0.333
P	0.032
		S	0.016
Mg	0
		Cr	0.048
Ni	0.034
		Mo	0.004
Cu	0.031
		Al	0.001
Ti	0.014
		V	0.016
Ce	0
		Ceq	3.981

表2；

至此，铁水已符合球化前成分要求；

（4）将铁水静置5～8分钟后扒渣；

（5）将铁水的温度调至1360℃～1480℃，在此温度下出铁，即得可用于制造球墨铸铁管的铁水。

使用本铁水按照现有技术中的热模法制造球墨铸铁管，制成后取样品进行检测，金相检测结果如表3所示：

编号	球化等级	石墨大小	磷共晶（%）	渗碳体（%）	珠光体（%）
						6412	2	6	0	0	20
6413	2	6	0	0	15
						6414	2	6	0	0	20
6415	2	6	0	0	20
						6416	2	6	0	0	15

表3；

性能检测结果如表4所示：

编号	抗拉（MPa）	屈服（MPa）	伸长率（%）	布氏硬度（HB）
					6412	490	370	8.0	182
6413	515	405	8.5	184
					6414	510	400	8.0	183
645	490	415	7.0	184
					6416	505	405	8.0	183

表4。

从表3和表4可见，使用本发明方法制得的铁水完全可以代替传统工艺制备的铁水，本发明所得铁水铸造出的球墨铸铁管各项指标均合格，与传统技术所得球墨铸铁管的性能是一致的。

本发明工艺能在铁矿储量稀少的地区制备用于生产球墨铸铁管的铁水，使在这些地区生产球墨铸铁管成为可能，同时也为废钢的再利用提供了新途径，能够带来极佳的社会效益和经济效益，具有宽广的应用前景和推广前景。

Claims

1.一种应用于铁矿稀缺地区的球墨铸铁铁水制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

在电炉内预留符合球化前成分要求的球墨铸铁铁水，预留量为电炉容量的1/4～1/3；

向电炉内加入废钢并将其熔化，直至铁水达到满炉；在熔化废钢的过程中，向电炉中加入增碳剂以调整铁水的碳含量和硫含量；

向电炉中加入硅铁以调整铁水的硅含量；至此，铁水达到球化前成分要求；

静置5～8分钟后扒渣；

将铁水的温度调至1360℃～1480℃，在此温度下出铁。

2.根据权利要求１所述的一种应用于铁矿稀缺地区的球墨铸铁铁水制备工艺，其特征在于所述球化前成分要求是指，球化前铁水中以下成分的质量分数均在相应的范围内：

3.根据权利要求１所述的一种应用于铁矿稀缺地区的球墨铸铁铁水制备工艺，其特征在于所述增碳剂以质量百分比计的成分为：碳C98.5%～99.0%，硫S0.08%～0.01%，其余为杂质。

4.根据权利要求１所述的一种应用于铁矿稀缺地区的球墨铸铁铁水制备工艺，其特征在于所述废钢中碳的质量分数为0.18%～0.22%，所述废钢中硫的质量分数为0.018%～0.022%。

5.根据权利要求１所述的一种应用于铁矿稀缺地区的球墨铸铁铁水制备工艺，其特征在于所述硅铁为国标75硅铁。