CN106636874A - 机床铸铁及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机床铸铁及其制备方法,其技术方案要点是一种机床铸铁,包括铁料10000份,增碳剂150份,碳化硅100份,硅铁37份,锰铁31份,硫化铁7份,孕育剂30份,其制备方法包括将铁料加入至中频炉进行加热,在温度升至700℃之前将增碳剂加入至中频炉内;在中频炉温度从700℃升至800℃之间,加入碳化硅;在中频炉内温度高于1400℃之后,加入硅铁、锰铁,取样检测,并调整元素含量,然后再加入硫化铁;将中频炉内的铁水倒入容器内,并且在倒入的过程中加入孕育剂;再将容器内的铁水待温度降至1400℃时,将其倒入模具内进行浇铸成型。本发明的一种机床铸铁及其制备方法制造的机床结构强度高,耐磨性好,品质优。

Description

机床铸铁及其制备方法
技术领域
本发明涉及机床制造领域,更具体地说,它涉及一种机床铸铁及其制备方法。
背景技术
现有技术中在生产机床时,均是通过把相应的材料按照一定的比例投入到熔炼炉中进行熔炼,熔炼完成后再将其浇铸到模具当中固化成型,但是在熔炼过程中,各种成分的分散程度不均匀,各部分之间的反应不够充分,因为各种成分的物理、化学成分不一样,投放入熔炼炉有时候会发生一定的物理、化学变化,而这种副反应会影响浇铸出来的机床的性能受限,导致机床的内部组织结构不稳定,使得硬度、耐磨性不足够的好。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种机床铸铁,其内部组织成型稳定,硬度高,耐磨性好。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种机床铸铁,包括铁料10000份,增碳剂150份,碳化硅100份,硅铁37份,锰铁31份,硫化铁7份,孕育剂30份。
通过采用上述技术方案,在铁料内加入增碳剂用于提高碳含量,并且起到助燃的作用,使得铁料更好的被熔化,并且加入碳化硅之后用于调节硅的含量,同时还能够去除炉壁上的酸素,起到除杂的作用,硅铁和锰铁用于调节其硅锰含量,而硫化铁用于增加铁水的流动性,避免其凝结,孕育剂用于促进铁水内部进行反应,使其促进元素与元素之间的连接和融合度,从而使得机床铸铁能够具有稳定的组织结构,其结构强度以及耐磨性均能够得到有效提升。
进一步的,其中10000份铁料包括生铁2000份,回炉料1500份,废钢6500份。
通过采用上述技术方案,铁料由生铁、回炉料以及废钢组成,这样能够提高废料利用率,从而节省原材料,达到节能减排的目的。
同时本发明还提供一种制备该机床铸铁的方法,通过以下步骤实现:
(1)、将铁料加入至中频炉进行加热,在温度升至700℃之前将增碳剂加入至中频炉内;
(2)、在中频炉温度从700℃升至800℃之间,加入碳化硅;
(3)、在中频炉内温度高于1400℃之后,加入硅铁、锰铁;
(4)、取样检测,并调整元素含量;
(5)、调整完成后再加入硫化铁;
(6)、将中频炉内的铁水倒入容器内,并且在倒入的过程中加入孕育剂;
(7)、再将容器内的铁水待温度降至1400℃时,将其倒入模具内进行浇铸成型。
通过采用上述技术方案,将铁料放入到中频炉进行加热时,先加入增碳剂用于提高铁水的碳含量,并且是在炉内温度低于700℃时加入,因为当炉内温度高于700℃时,加入增碳剂容易发生结块现象,并且不能够促进燃烧作用,而低于700℃时,增碳剂能够起到助燃的作用,促进炉内温度的升高,使得中频炉的加热效果更好,然后在700℃到800℃之间再加入碳化硅,一方面是为了提高硅含量,同时起到去除炉壁上的酸素,从而提高铁水的纯度,然后在炉内温度高于1400℃时,再加入硅铁、锰铁用于补充硅锰元素含量,然后进行取样检测,适当进行元素含量的调整,再次加入硫化铁提高铁水的流动性,然后在将中频炉内的铁水倒入到容器内,在倒入的过程中加入孕育剂,促进铁水内部的化学反应,从而铁水内部的结构较为稳定,然后等铁水温度降至1400℃后,倒入到模具内进行浇铸即可,这样浇铸出来的机床铸铁内部组织结构稳定,并且品质高,硬度及耐磨性好。
进一步的,在步骤(1)中增碳剂均分成2~3份,分批次加入至中频炉内。
通过采用上述技术方案,将增碳剂均分成两到三份,然后分批次加入到中频炉内是为了促进炉内温度的提高,因为增碳剂具有助燃的作用,当一次性加入到中频炉内时,增碳剂的助燃效果几乎很小,但是分批次加入时,第一次加入之后炉内能够进行燃烧从而提高了温度的升高速度,待第一次加入的增碳剂助燃完成后再加入第二批助燃剂,能够在第一次的基础上再次提升该炉内温度,然后再进行第三次,这样逐次的增加能够高效率的将炉内温度提高至700℃,能够节约中频炉的能量消耗。
进一步的,在步骤(2)中碳化硅均分成2~3次,分批次加入至中频炉内。
通过采用上述技术方案,在炉内温度700摄氏度以上时,分批次的将碳化硅加入,因为碳化硅是呈晶体状的,一次性加入后会导致炉内的电阻增加,从而使得中频炉需要较大功率的用电量才能进行升温作用,会导致耗电量大,现分批次的加入中频炉内,可以减小电阻量,便于中频炉的升温,从而促进炉内温度的稳步上升,促进铁水的稳定熔化,使其组织结构相对较为稳定,并且能够达到节能减排的目的。
进一步的,在步骤(3)~(5)中,中频炉内的温度在1400℃~1500℃时,先加入硅铁以及锰铁,然后取样检测并补充元素,待中频炉内温度高于1500℃时,再加入硫化铁。
通过采用上述技术方案,炉内温度在1400℃~1500℃时,加入硅铁以及锰铁调节其硅锰元素的含量,其后当温度高于1500℃的时候,再加入硫化铁,因为硫化铁的作用是为了促进铁水的流动性,使得铁水易于流淌,提早加入硫化铁容易导致铁水内部结构提早趋于稳定,促进流动的效果变差,因此需要在升温至1500℃之后再加入硫化铁,从而保证铁水在出汤倒入容器内时流动性好,不容易发生堆积现象。
进一步的,在步骤(6)中,孕育剂分2~3批次分别加入容器内,并且保持铁水倒出的连续性。
通过采用上述技术方案,将孕育剂分批次的加入在容器内,这样铁水在进入容器的过程中,能够很好的将孕育剂熔合,这样孕育剂能够充分促进铁水内部组织结构的化学反应,使得其内部组织逐渐趋于稳定,同时需要保持铁水的连续性,因为铁水若不连续的流出,则容易导致其内部的组织结构被打断,从而形成断层的现象,不利于铁水的稳定性,导致后期浇铸出来的机床易断裂,稳定性不高,因此需要保持其连续被倒出。
进一步的,在步骤(7)中铁水倒入模具内时保持其连续性,并且在其冒口处进行引气处理。
通过采用上述技术方案,在将铁水倒入模具内时也需要保持其连续性,避免其内部组织结构的断裂,并且在其冒口处作引气处理,这样一方面便于铁水流入模具内,另一方面用于避免在铁水表面产生气孔,从而影响机床品质。
进一步的,在步骤(2)中碳化硅完全加入后,再加入除渣剂,然后将漂浮于铁水上面的杂质捞出进行除杂。
通过采用上述技术方案,在步骤(2)中加入碳化硅之后再加入除渣剂,用于将混合在铁水中的杂质聚集成块后漂浮在铁水表面,然后将其捞出,这样能够去除在熔炼过程中的杂质,从而提高铁水的品质,这样就能够提高浇铸出来的机床的品质了。
与现有技术相比本发明具有下述优点:
其一、在700℃之前加入增碳剂,用于起到助燃作用,避免因炉内温度过高而导致增碳剂不燃烧、凝固成块的现象发生,同时将增碳剂分批次的加入,能够有效提高助燃效率;
其二、在炉内温度在700℃至800℃之间时,分批次的加入碳化硅,从而不仅增加了硅含量,而且还能够去除炉壁上的酸素,起到除杂的作用,分批次加入能够减小中频炉的电量消耗,节约能源;
其三、在高于1500℃时,加入硫化铁能够促进铁水的流动性,流淌性好,避免产生堆积及断层。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
一种机床铸铁,包括铁料10000份,增碳剂150份,碳化硅100份,硅铁37份,锰铁31份,硫化铁7份,孕育剂30份,其中铁料由生铁2000份,回炉料1500份,废钢6500份,这样铁料由生铁、回炉料以及废钢组成,能够提高废料利用率,从而节省材料,达到节能减排的目的,同时在铁料内加入增碳剂用于提高碳含量,并且起到助燃的作用,使得铁料更好的被熔化,并且加入碳化硅之后用于调节硅的含量,同时还能够去除炉壁上的酸素,起到除杂的作用,硅铁和锰铁用于调节其硅锰含量,而硫化铁用于增加铁水的流动性,避免其凝结,孕育剂用于促进铁水内部进行反应,使其促进元素与元素之间的连接和融合度,从而使得机床铸铁能够具有稳定的组织结构,其结构强度以及耐磨性均能够得到有效提升。
同时该机床铸铁的制备方法通过如下步骤实施:
(1)、将生铁2000份,回炉料1500份,废钢6500份放入到中频炉进行加热时,先加入增碳剂用于提高铁水的碳含量,并且是在炉内温度低于700℃时加入,因为当炉内温度高于700℃时,加入增碳剂容易发生结块现象,并且不能够促进燃烧作用,而低于700℃时,增碳剂能够起到助燃的作用,促进炉内温度的升高,使得中频炉的加热效果更好,同时150份的增加均分成三份,然后分批次的加入到中频炉内,因为增碳剂具有助燃的作用,当一次性加入到中频炉内时,增碳剂的助燃效果几乎很小,但是分批次加入时,第一次加入之后炉内能够进行燃烧从而提高了温度的升高速度,待第一次加入的增碳剂助燃完成后再加入第二批助燃剂,能够在第一次的基础上再次提升该炉内温度,然后再进行第三次,这样逐次的增加能够高效率的将炉内温度提高至700℃,能够节约中频炉的能量消耗。
(2)、然后在中频炉内的温度提高至700℃到800℃之间再加入碳化硅,一方面是为了提高硅含量,同时起到去除炉壁上的酸素,从而提高铁水的纯度,在炉内温度700摄氏度以上时,将100份的碳化硅均分成两份,分批次的将碳化硅加入,因为碳化硅是呈晶体状的,一次性加入后会导致炉内的电阻增加,从而使得中频炉需要较大功率的发电量才能进行升温作用,会导致耗电量大,现分批次的加入中频炉内,可以减小电阻量,便于中频炉的升温,从而促进炉内温度的稳步上升,促进铁水的稳定熔化,使其组织结构相对较为稳定,并且能够达到节能减排的目的,然后再加入除渣剂,用于将混合在铁水中的杂质聚集成块后漂浮在铁水表面,然后将其捞出,这样能够去除在熔炼过程中的杂质,从而提高铁水的品质,这样能够提高浇铸出来的机床的品质。
(3)、在炉内温度高于1400℃时,再加入已经配好的37份硅铁、31份锰铁用于补充硅锰元素含量。
(4)、待硅铁、锰铁完全熔于铁水内后,通过勺子捞出铁水,进行取样检测,若检测其内部元素含量不够,则相对应的增加其含有该元素的物质,进行相对应的调整。
(5)、调整完成后待炉内温度升至1500℃,再加入硫化铁,因为硫化铁的作用是为了促进铁水的流动性,使得铁水易于流淌,提早加入硫化铁容易导致铁水内部结构提早趋于稳定,促进流动的效果变差,因此需要在升温至1500℃之后再加入硫化铁,从而保证铁水在出汤倒入容器内时流动性好,不容易发生堆积现象。
(6)、然后再将中频炉内的铁水倒入容器内,将30份孕育剂分均分成三次加入在容器内,这样铁水在进入容器的过程中,能够很好的将孕育剂熔合,这样孕育剂能够充分促进铁水内部组织结构的化学反应,使得其内部组织逐渐趋于稳定,同时需要保持铁水的连续性,因为铁水若不连续的流出,则容易导致其内部的组织结构被打断,从而形成断层的现象,不利于铁水的稳定性,导致后期浇铸出来的机床易断裂,稳定性不高,因此需要保持其连续被倒出。
、容器内的铁水此时温度会逐渐下降,在下降至1400℃左右后,将其倒入到机床的模具内进行浇铸,在将铁水倒入模具内时也需要保持其连续性,避免其内部组织结构的断裂,并且在冒口处作引气处理,引气处理的方式通常采用点燃的方式其模具内的气体进行燃烧作用,这样一方面便于铁水流入模具内,另一方面用于避免在铁水表面产生气孔,从而影响机床品质,然后浇铸完成后待铁水完全冷却成型,取下模具即可制得机床铸铁了,这样生产出来的机床铸铁内部组织结构稳定,耐磨性好,结构强度高,品质佳。

Claims (9)

1.一种机床铸铁,其特征在于:包括铁料10000份,增碳剂150份,碳化硅100份,硅铁37份,锰铁31份,硫化铁7份,孕育剂30份。
2.根据权利要求1所述的机床铸铁,其特征在于:其中10000份铁料包括生铁2000份,回炉料1500份,废钢6500份。
3.一种制备权利要求1至2所述的机床铸铁的方法,其特征在于:包括以下步骤,
(1)、将铁料加入至中频炉进行加热,在温度升至700℃之前将增碳剂加入至中频炉内;
(2)、在中频炉温度从700℃升至800℃之间,加入碳化硅;
(3)、在中频炉内温度高于1400℃之后,加入硅铁、锰铁;
(4)、取样检测,并调整元素含量;
(5)、调整完成后再加入硫化铁;
(6)、将中频炉内的铁水倒入容器内,并且在倒入的过程中加入孕育剂;
(7)、再将容器内的铁水待温度降至1400℃时,将其倒入模具内进行浇铸成型。
4.根据权利要求3所述的机床铸铁的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中增碳剂均分成2~3份,分批次加入至中频炉内。
5.根据权利要求3所述的机床铸铁的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中碳化硅均分成2~3次,分批次加入至中频炉内。
6.根据权利要求3所述的机床铸铁的制备方法,其特征在于:在步骤(3)~(5)中,中频炉内的温度在1400℃~1500℃时,先加入硅铁以及锰铁,然后取样检测并补充元素,待中频炉内温度高于1500℃时,再加入硫化铁。
7.根据权利要求3所述的机床铸铁的制备方法,其特征在于:在步骤(6)中,孕育剂分2~3批次分别加入容器内,并且保持铁水倒出的连续性。
8.根据权利要求3所述的机床铸铁的制备方法,其特征在于:在步骤(7)中铁水倒入模具内时保持其连续性,并且在其冒口处进行引气处理。
9.根据权利要求5所述的机床铸铁的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中碳化硅完全加入后,再加入除渣剂,然后将漂浮于铁水上面的杂质捞出进行除杂。
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