CN106755724B - 一种适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺，球化剂的熔炼工艺球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：步骤1：先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca组分；步骤2：将3吨中频炉的电流控制在450‑750A，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在1250～1270℃，炉料全部融化后，搅拌均匀；步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地。

Description

一种适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺
技术领域
本发明涉及球化剂，具体的说是一种适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺。
背景技术
球化剂是指一种能使铸铁中的石墨通过球化反应转变成球形的添加剂，经球化处理后的铸铁其机械性能得到有效地提高，可广泛应用于一些受力复杂、对强度、韧性要求较高的球墨铸铁件，如汽车零部件、压力管道及部件、机床部件等。
目前国内生产球化剂的工艺流程主要有两种：
1、大多数企业采用的是1吨以下的中频感应电炉生产球化剂，这类容量小的电炉多采用一次加入法，即将金属镁与其它炉料一起一次性加入炉内熔化。
2、少数企业采用3吨中频感应电炉生产球化剂，为了减少镁的烧损，采用后期压镁法。先熔化其它炉料，再向高温溶液中压入金属镁的工艺流程。
后期压镁法存在熔炼时镁金属上浮，合金反应过程不充分，球化剂成分不均匀等现象。
这些方法没有正确地控制铁的加入量和加入时机，镁的烧损率通常都比较高。
很多企业还大量使用机加工车削或刨削产生的球墨铸铁屑和灰口铸铁屑等颗粒细小的原料。在生产实践中发现：在熔化的炉料中加入细小的铁屑或小块废钢铁时，会产生较大烟雾。经化验这些被除尘器过滤下来的粉尘中含有较多的氧化镁。这有可能是硅与铁优先化合成Si-Fe相，从Mg-Si相释放出镁的结果。俗称：跑镁。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺，能防止金属镁在熔炼过程空腔、喷溅及烧损，保证生产安全，合金化时间长，球化剂各个成分均匀，金属镁的收得率高，熔炼时间短，省电，采用3吨中频炉生产，提高生产效率，改善企业经济效益，产品质量稳定。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺，球化剂的熔炼工艺球化剂的组分由Si、Mg、RE、Ca、Fe组成，球化剂的熔炼工艺球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：
步骤1：先进行材料检验，然后按照所需生产的球化剂各个组分含量进行计算，先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，一种为长条状，一种为块状，两种形态的废钢重量相等，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca组分；
步骤2：将3吨中频炉的电流控制在450-750A，电压在380-560V之间，在50-65min之间将炉内加热至1250～1270℃，待炉料全部融化后，搅拌均匀，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在1250～1270℃，然后保温5-8min，炉料全部融化后，搅拌均匀；
步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地。
这样，通过本发明的技术方案，能够得到各个成分均匀的球化剂，并且金属镁的收得率高，成本低，安全可靠，产品质量稳定，并且该熔炼工艺中先将镁锭与硅铁放入中频炉中反应，由于镁锭熔点较低，首先与硅反应生成不易气化的Mg-Si相，避免镁的流失和损耗；并且本技术方案中弃用颗粒细小的铁屑，而采用长条状和小块状的废钢铁，改变了铁元素的加入形态，进而减缓铁的融化速度，使Si-Fe相的生成尽量延后，以减少镁的烧损，镁的收得率达到90%以上，远远高于现有技术的65-75%的收得率；并且该工艺中采用逐步加入废钢，有利于各个组分反应的平稳，提高了操作的安全性，并且该工艺熔炼时间短，节约电能，采用3吨中频炉进行生产，提高生产效益。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的适用于3吨中频炉生产的球化剂，球化剂的组分按重量份百分比为：Si：44-48%、Mg：5-6%、RE：0.8-1.2%、Ca：1-2%、Ba：1-2%、Al≤1%，余量为Fe，球化剂的熔炼工艺Ba、Al与RE、Ca组分一并加人至中频炉中。
前述的适用于3吨中频炉生产的球化剂，球化剂的组分按质量百分比为：Si：44-48%、Mg：5-6%、Ca：0.8-1.5%、La：0.4-0.6%，Al≤1%，余量为Fe。
前述的适用于3吨中频炉生产的球化剂，块状的厚度不大于2cm，长宽尺寸均小于30cm；长条状废钢的厚度不大于2cm，宽度不大于30cm，长度不大于120cm。
前述的适用于3吨中频炉生产的球化剂，球化剂的组分按质量百分比为：Si：44-48%、Mg：4-11%、RE：0.8-6.5%、Ca：0.8-3.5%，余量为Fe和少量的杂质。
前述的适用于3吨中频炉生产的球化剂，球化剂的组分按质量百分比为：Si：0-44%、Mg：7-9%、RE：2-8%、Ca：1-3%，余量为Fe和少量的杂质。
本发明的有益效果是：能够得到各个成分均匀的球化剂，并且金属镁的收得率高，成本低，安全可靠，产品质量稳定，并且该熔炼工艺中先将镁锭与硅铁放入中频炉中反应，由于镁锭熔点较低，首先与硅反应生成不易气化的Mg-Si相，避免镁的流失和损耗；并且本技术方案中弃用颗粒细小的铁屑，而采用长条状和小块状的废钢铁，改变了铁元素的加入形态，进而减缓铁的融化速度，使Si-Fe相的生成尽量延后，以减少镁的烧损，镁的收得率达到90%以上，远远高于现有技术的65-75%的收得率；并且该工艺中采用逐步加入废钢，有利于各个组分反应的平稳，提高了操作的安全性，并且该工艺熔炼时间短，节约电能，并且该工艺熔炼时间短，节约电能，采用3吨中频炉进行生产，提高生产效益；并且加入RE具有球化反应和缓、球化元素易于充分吸收的优点。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明：其中以下实施例中块状的厚度不大于2cm，长宽尺寸均小于30cm；长条状废钢的厚度不大于2cm，宽度不大于30cm，长度不大于120cm；
实施例1
本实施例提供的一种适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺，球化剂的熔炼工艺球化剂的组分由Si、Mg、RE、Ca、Fe组成，球化剂的熔炼工艺球化剂的组分按质量百分比为：Si：44-48%、Mg：4-11%、RE：0.8-6.5%、Ca：0.8-3.5%，余量为Fe，
当球化剂的组分按质量百分比为：Si：44%、Mg：4%、RE：0.8%、Ca：0.8%，余量为Fe；球化剂的熔炼工艺球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：
步骤1：先进行材料检验，然后按照所需生产的球化剂各个组分含量进行计算，先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，一种为长条状，一种为块状，两种形态的废钢重量相等，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca组分，其中块状的厚度2cm，长宽尺寸30cm；长条状废钢的厚度2cm，宽度30cm，长度120cm；
步骤2：将3吨中频炉的电流控制在450A，在50min将炉内加热至1250℃，待炉料全部融化后，搅拌均匀，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在1250℃，然后保温5min，炉料全部融化后，搅拌均匀；
步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地；
当球化剂的组分按质量百分比为：Si：48%、Mg：11%、RE： 6.5%、Ca： 3.5%，余量为Fe；球化剂的熔炼工艺球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：
步骤1：先进行材料检验，然后按照所需生产的球化剂各个组分含量进行计算，先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，一种为长条状，一种为块状，两种形态的废钢重量相等，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca组分，其中块状的厚度1.5cm，长宽尺寸均28cm；长条状废钢的厚度1.6cm，宽度28cm，长度110cm；
步骤2：将3吨中频炉的电流控制在750A，在65min将炉内加热至1270℃，待炉料全部融化后，搅拌均匀，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在1270℃，然后保温8min，炉料全部融化后，搅拌均匀；
步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地；
当球化剂的组分按质量百分比为：Si：46%、Mg：8%、RE：5.5%、Ca：1.2%，余量为Fe；球化剂的熔炼工艺球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：
步骤1：先进行材料检验，然后按照所需生产的球化剂各个组分含量进行计算，先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，一种为长条状，一种为块状，两种形态的废钢重量相等，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca组分，其中块状的厚度1.3cm，长宽尺寸均25cm；长条状废钢的厚度1.4cm，宽度22cm，长度100cm；
步骤2：将3吨中频炉的电流控制在500A，在60min将炉内加热至1260℃，待炉料全部融化后，搅拌均匀，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在1260℃，然后保温7min，炉料全部融化后，搅拌均匀；
步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地。
实施例2
本实施例提供的一种适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺，球化剂的熔炼工艺球化剂的组分由Si、Mg、RE、Ca、Fe组成，球化剂的组分按重量份百分比为：Si：44-48%、Mg：5-6%、RE：0.8-1.2%、Ca：1-2%、Ba：1-2%、Al≤1%，余量为Fe；
当球化剂的组分按重量份百分比为：Si：44%、Mg：5%、RE：0.8%、Ca：1%、Ba：1%、Al：0.1%，余量为Fe，球化剂的熔炼工艺球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：
步骤1：先进行材料检验，然后按照所需生产的球化剂各个组分含量进行计算，先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，一种为长条状，一种为块状，两种形态的废钢重量相等，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca 、Ba、Al组分，其中块状的1.2cm，长宽尺寸均20cm；长条状废钢的厚度1.5cm，宽度20cm，长度105cm；
步骤2：将3吨中频炉的电流控制在450A，在50min将炉内加热至1250℃，待炉料全部融化后，搅拌均匀，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在1250℃，然后保温5min，炉料全部融化后，搅拌均匀；
步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地；
当球化剂的组分按重量份百分比为：Si： 48%、Mg： 6%、RE： 1.2%、Ca： 2%、Ba： 2%、Al：1%，余量为Fe，球化剂的熔炼工艺球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：
步骤1：先进行材料检验，然后按照所需生产的球化剂各个组分含量进行计算，先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，一种为长条状，一种为块状，两种形态的废钢重量相等，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca 、Ba、Al组分，其中块状的厚度0.8cm，长宽尺寸均13cm；长条状废钢的厚度0.9cm，宽度18cm，长度80cm；
步骤2：将3吨中频炉的电流控制在750A，在65min将炉内加热至1270℃，待炉料全部融化后，搅拌均匀，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在1270℃，然后保温8min，炉料全部融化后，搅拌均匀；
步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地；
当球化剂的组分按重量份百分比为：Si：46%、Mg：5.5%、RE：0.9%、Ca：1.2%、Ba：1.2%、Al：0.8%，余量为Fe，球化剂的熔炼工艺球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：
步骤1：先进行材料检验，然后按照所需生产的球化剂各个组分含量进行计算，先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，一种为长条状，一种为块状，两种形态的废钢重量相等，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca 、Ba、Al组分，其中块状的厚度1cm，长宽尺寸均21cm；长条状废钢的厚度2cm，宽度20cm，长度99cm；
步骤2：将3吨中频炉的电流控制在600A，在62min将炉内加热至1265℃，待炉料全部融化后，搅拌均匀，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在12560℃，然后保温6min，炉料全部融化后，搅拌均匀；
步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地。
实施例3
本实施例提供的一种适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺，球化剂的熔炼工艺球化剂的组分由Si、Mg、RE、Ca、Fe组成，球化剂的组分按重量份百分比为：Si：0-44%、Mg：7-9%、RE：2-8%、Ca：1-3%，余量为Fe；
当球化剂的组分按重量份百分比为：Si：0.2%、Mg：7%、RE：2%、Ca：1%，余量为Fe；
球化剂的熔炼工艺球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：
步骤1：先进行材料检验，然后按照所需生产的球化剂各个组分含量进行计算，先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，一种为长条状，一种为块状，两种形态的废钢重量相等，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca组分，其中块状的厚度1cm，长宽尺寸均21cm；长条状废钢的厚度2cm，宽度20cm，长度99cm；
步骤2：将3吨中频炉的电流控制在450A，在50min将炉内加热至1250℃，待炉料全部融化后，搅拌均匀，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在1250℃，然后保温5min，炉料全部融化后，搅拌均匀；
步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地；
当球化剂的组分按重量份百分比为：Si：43%、Mg：9%、RE：8%、Ca：3%，余量为Fe；
球化剂的熔炼工艺球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：
步骤1：先进行材料检验，然后按照所需生产的球化剂各个组分含量进行计算，先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，一种为长条状，一种为块状，两种形态的废钢重量相等，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca组分，其中块状的厚度1cm，长宽尺寸均21cm；长条状废钢的厚度2cm，宽度20cm，长度99cm；
步骤2：将3吨中频炉的电流控制在750A，在65min将炉内加热至1270℃，待炉料全部融化后，搅拌均匀，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在1270℃，然后保温8min，炉料全部融化后，搅拌均匀；
步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地；
当球化剂的组分按重量份百分比为：Si：30%、Mg：8%、RE：6%、Ca：2%，余量为Fe；
球化剂的熔炼工艺球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：
步骤1：先进行材料检验，然后按照所需生产的球化剂各个组分含量进行计算，先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，一种为长条状，一种为块状，两种形态的废钢重量相等，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca组分，其中块状的厚度1cm，长宽尺寸均21cm；长条状废钢的厚度2cm，宽度20cm，长度99cm；
步骤2：将3吨中频炉的电流控制在600A，在58min将炉内加热至1266℃，待炉料全部融化后，搅拌均匀，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在1258℃，然后保温7min，炉料全部融化后，搅拌均匀；
步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺，所述球化剂的组分由Si、Mg、RE、Ca、Fe组成，其特征在于：所述球化剂的熔炼工艺按以下步骤进行：
步骤1：先进行材料检验，然后按照所需生产的球化剂各个组分含量进行计算，先向3吨中频炉加入硅铁垫底，然后加入镁锭；然后加入废钢，废钢的形态有两种，一种为长条状，一种为块状，两种形态的废钢重量相等，先将块状废钢加入到中频炉中，再然后加入RE、Ca组分；
步骤2：将3吨中频炉的电流控制在450-750A，电压在380-560V之间，在50-65min之间将炉内加热至1250～1270℃，待炉料全部融化后，搅拌均匀，然后再将长条状废钢加入到中频炉中进行融化，控制中频炉中的温度在1250～1270℃，然后保温5-8min，炉料全部融化后，搅拌均匀；
步骤3：将电流降至0A，然后倾炉，将铁水浇入球化剂模具内，待温度降至1150℃，将球化剂吊钩插入球化剂溶体中；然后空冷至室温，待球化剂冷却至表面呈暗红色时，即可用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地。
2.根据权利要求1所述的适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺，其特征在于：适用于该熔炼工艺的球化剂的组分按重量份百分比为：Si：44-48%、Mg：5-6%、RE：0.8-1.2%、Ca：1-2%，余量为Fe，并且该球化剂的组分中还添加有Ba：1-2%、Al≤1%元素，所述Ba、Al与RE、Ca组分一并加人至中频炉中。
3.根据权利要求1所述的适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺，其特征在于：所述块状的厚度不大于2cm，长宽尺寸均小于30cm；长条状废钢的厚度不大于2cm，宽度不大于30cm，长度不大于120cm。
4.根据权利要求1所述的适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺，其特征在于：所述球化剂的组分按质量百分比为：Si：44-48%、Mg：4-11%、RE：0.8-6.5%、Ca：0.8-3.5%，余量为Fe。
5.根据权利要求1所述的适用于3吨中频炉生产球化剂的熔炼工艺，其特征在于：所述球化剂的组分按质量百分比为：Si：0.2-44%、Mg：7-9%、RE：2-8%、Ca：1-3%，余量为Fe 。
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