CN114836676B - 一种搪瓷炉架用高铬废钢生产配方和工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种搪瓷炉架用高铬废钢生产配方和工艺方法，S1、将球铁屑、石墨化增碳剂、高铬(Cr≥1％)钢屑、普通碳素钢废钢、灰铁回炉料按顺序依次加入中频电炉熔炼；S2、依次加入硅铁和锰铁，待全部融化后，取样进行红外碳硫分析和光谱化学分析；S3、检验化学成分合格后，将铁水静置；S4、将铁水倒入周转包，将硅钡孕育剂倒入浇注机内剩余铁水的表层，将周转包内铁水倒入浇注机进行一次孕育；S5、一次孕育后的铁水由浇注机浇注进砂型，同时使用硅锶孕育剂进行二次随流孕育。本发明采用上述结构的一种搪瓷炉架用高铬废钢生产配方和工艺方法，搪瓷爆瓷率降低到0.01％以下，变形量小于1mm，断裂比例小于0.02％，显著降低了产品料废率。

Description

一种搪瓷炉架用高铬废钢生产配方和工艺方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，特别是涉及一种搪瓷炉架用高铬废钢生产配方和工艺方法。
背景技术
搪瓷炉架是日常生活用品之一，一般壁厚较小。在2-10mm范围内，尤其是壁厚2-5mm的薄壁位置和边缘尖角部位，浇注铁水后冷却较快，易产生白口组织，造成炉架材质较脆，容易断裂。铁水流动性差，铁水凝固时冷却不均匀，凝固后铸件内应力较大，容易变形。如果用于搪瓷的灰铸铁毛坯在壁厚薄的部位或者边缘尖角部位存在白口组织，在搪瓷后或者高温下使用时，可能存在爆瓷或者变形现象，严重影响搪瓷炉架的使用甚至报废。
公司每年有大量加工后的高铬(Cr≥1％)废钢屑直接作为固废处理，如果直接用于生产，高铬废钢中的铬元素有强阻碍石墨、促成碳化物、促成白口的作用，加剧了搪瓷炉架白口组织的生成。所以有必要研究一种直接使用高铬废钢生产搪瓷炉架无白口、无变形的工艺，用于解决炉架搪瓷后无爆瓷、无断裂、无变形的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种搪瓷炉架用高铬废钢生产配方和工艺方法，解决了高铬废钢生产搪瓷炉架有白口、变形、断裂问题，搪瓷爆瓷率降低到0.01％以下，变形量小于1mm，断裂比例小于0.02％，显著降低了产品料废率。
为实现上述目的，本发明提供了一种搪瓷炉架用高铬废钢生产配方和工艺方法，S1、将球铁屑、石墨化增碳剂、高铬(Cr≥1％)钢屑、普通碳素钢废钢、灰铁回炉料按顺序依次加入中频电炉熔炼；
S2、熔炼温度在1420-1450℃时依次加入硅铁和锰铁，保持不超过5分钟，待全部融化后，取样进行红外碳硫分析和光谱化学分析；
S3、检验化学成分合格后，将铁水温度升至1560-1580℃，铁水静置10-15 分钟；
S4、将铁水在1560-1570℃时倒入周转包，在周转包内保持时间小于2分钟，将硅钡孕育剂倒入浇注机内剩余铁水的表层，40秒内将周转包内铁水倒入浇注机进行一次孕育；
S5、一次孕育后的铁水由浇注机浇注进砂型，同时将硅锶孕育剂喷射到浇注机到砂型间的金属流上进行二次随流孕育。
优选的，各原料配比按质量百分数为：高铬(Cr≥1％)钢屑32％-37％、普通碳素钢废钢0-5％、灰铁回炉料45％-50％、球铁屑15-20％、石墨化增碳剂1-3％、硅铁1-2％、锰铁0.2-0.3％。
优选的，搪瓷炉架成分为：3.8-3.9％的碳、2.5-2.6％的硅、0.6-0.8％的锰、0.05-0.1％的硫、0-0.05％的磷、0.25-0.45％的铬、余量为铁、微量的微量元素和杂质。
优选的，S2中取样温度为1440-1450℃。
优选的，S3中铁水静置用于充分降低铁水含氧量、含氮量、杂质等。
优选的，S4中硅钡孕育剂的粒度为2-10mm，其重量为铁水重量0.3％。
优选的，S5中浇注温度控制在1400-1430℃，硅锶孕育剂的粒度为0.2-1mm，硅锶孕育剂的重量为每箱铁水重量的0.1-0.15％。
因此，本发明采用上述结构的一种搪瓷炉架用高铬废钢生产配方和工艺方法，有益效果为：
1、解决了高铬废钢生产搪瓷炉架有白口、变形、断裂问题，搪瓷爆瓷率降低到0.01％以下，变形量小于1mm，断裂比例小于0.02％，显著降低了产品料废率，提升了盈利水平；
2、消耗了积压的大量高铬废钢，大量的废钢屑循环利用，减少了固废的排放，充分利用废钢资源，提高废钢比，将有效降低能源消耗和二氧化碳排放，提升企业自身利润和绿色环保形象；
3、本发明在生产高强度灰铸铁时省去了生铁的使用，有效降低了原材料使用成本。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
一种搪瓷炉架用高铬废钢生产配方和工艺方法，S1、将球铁屑、石墨化增碳剂、高铬(Cr≥1％)钢屑、普通碳素钢废钢、灰铁回炉料按顺序依次加入中频电炉熔炼；
S2、熔炼温度在1420-1450℃时依次加入硅铁和锰铁，保持不超过5分钟，待全部融化后，取样进行红外碳硫分析和光谱化学分析；
S3、检验化学成分合格后，将铁水温度升至1560-1580℃，铁水静置10-15 分钟；
S4、将铁水在1560-1570℃时倒入周转包，在周转包内保持时间小于2分钟，将硅钡孕育剂倒入浇注机内剩余铁水的表层，40秒内将周转包内铁水倒入浇注机进行一次孕育；
S5、一次孕育后的铁水由浇注机浇注进砂型，同时将硅锶孕育剂喷射到浇注机到砂型间的金属流上进行二次随流孕育。
各原料配比按质量百分数为：高铬(Cr≥1％)钢屑32％-37％、普通碳素钢废钢0-5％、灰铁回炉料45％-50％、球铁屑15-20％、石墨化增碳剂1-3％、硅铁1-2％、锰铁0.2-0.3％。
搪瓷炉架成分为：3.8-3.9％的碳、2.5-2.6％的硅、0.6-0.8％的锰、0.05-0.1％的硫、0-0.05％的磷、0.25-0.45％的铬、余量为铁、微量的微量元素和杂质。
S2中取样温度为1440-1450℃。
S3中铁水静置用于充分降低铁水含氧量、含氮量、杂质等。
S4中硅钡孕育剂的粒度为2-10mm，其重量为铁水重量0.3％。
S5中浇注温度控制在1400-1430℃，硅锶孕育剂的粒度为0.2-1mm，硅锶孕育剂的有效利用量为每箱铁水重量的0.1-0.15％。
实施例1
S1、将球铁屑15-20％、石墨化增碳剂1-3％、高铬(Cr≥1％)钢屑 32％-37％、普通碳素钢废钢0-5％、灰铁回炉料45％-50％按顺序依次加入中频电炉熔炼；
S2、熔炼温度在1420-1450℃时依次加入硅铁1-2％和锰铁0.2-0.3％，保持不超过5分钟，待全部融化后，在温度为1440-1450℃时取样，进行红外碳硫分析和光谱化学分析；
S3、检验化学成分合格后，将铁水温度升至1560-1580℃，铁水静置10-15 分钟；
S4、将铁水在1560-1570℃时倒入周转包，在周转包内保持时间小于2分钟，将铁水重量0.3％的硅钡孕育剂倒入浇注机内剩余铁水的表层，40秒内将周转包内铁水倒入浇注机进行一次孕育；
S5、一次孕育后的铁水由浇注机浇注进砂型，浇注温度控制在1400-1430 ℃，同时将硅锶孕育剂喷射到浇注机到砂型间的金属流上进行二次随流孕育，硅锶孕育剂的有效利用量为每箱铁水重量的0.1-0.15％之间。
按照以上方法生产的搪瓷炉架的金相A型石墨95％以上，石墨长度4-5 级，珠光体大于98％，渗碳体小于1％，炉架2-3mm薄壁尖边圆角部位白口占比低于1％且深度小于0.5mm，搪瓷爆瓷率低于0.01％，炉架断裂比例小于 0.02％，变形量小于1mm。
因此，本发明采用上述结构的一种搪瓷炉架用高铬废钢生产配方和工艺方法，解决了高铬废钢生产搪瓷炉架有白口、变形、断裂问题，搪瓷爆瓷率降低到0.01％以下，变形量小于1mm，断裂比例小于0.02％，显著降低了产品料废率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用高铬废钢生产搪瓷炉架的生产方法，其特征在于：各原料配比按质量百分数为：高铬钢屑32％-37％、普通碳素钢废钢0-5％、灰铁回炉料45％-50％、球铁屑15-20％、石墨化增碳剂1-3％、硅铁1-2％、锰铁0.2-0.3％；
上述用高铬废钢生产搪瓷炉架的生产方法：S1、将球铁屑15-20％、石墨化增碳剂1-3％、高铬钢屑32％-37％、普通碳素钢废钢0-5％、灰铁回炉料45％-50％按顺序依次加入中频电炉熔炼；
S2、熔炼温度在1420-1450℃时依次加入硅铁1-2％和锰铁0.2-0.3％，保持不超过5分钟，待全部融化后，取样进行红外碳硫分析和光谱化学分析；
S3、检验化学成分合格后，将铁水温度升至1560-1580℃，铁水静置10-15分钟；
S4、将铁水在1560-1570℃时倒入周转包，在周转包内保持时间小于2分钟，将硅钡孕育剂倒入浇注机内剩余铁水的表层，40秒内将周转包内铁水倒入浇注机进行一次孕育；
S5、一次孕育后的铁水由浇注机浇注进砂型，同时将硅锶孕育剂喷射到浇注机到砂型间的金属流上进行二次随流孕育。
2.根据权利要求1所述的一种用高铬废钢生产搪瓷炉架的生产方法，其特征在于：所述高铬废屑中Cr≥1％。
3.根据权利要求1所述的一种用高铬废钢生产搪瓷炉架的生产方法，其特征在于：搪瓷炉架成分为：3.8-3.9％的碳、2.5-2.6％的硅、0.6-0.8％的锰、0.05-0.1％的硫、0-0.05％的磷、0.25-0.45％的铬、余量为铁、微量的微量元素和杂质。
4.根据权利要求1所述的一种用高铬废钢生产搪瓷炉架的生产方法，其特征在于：S2中取样温度为1440-1450℃。
5.根据权利要求1所述的一种用高铬废钢生产搪瓷炉架的生产方法，其特征在于：S3中铁水静置用于充分降低铁水含氧量、含氮量、杂质等。
6.根据权利要求1所述的一种用高铬废钢生产搪瓷炉架的生产方法，其特征在于：S4中硅钡孕育剂的粒度为2-10mm，其重量为铁水重量0.3％。
7.根据权利要求1所述的一种用高铬废钢生产搪瓷炉架的生产方法，其特征在于：S5中浇注温度控制在1400-1430℃，硅锶孕育剂的粒度为0.2-1mm，硅锶孕育剂的重量为每箱铁水重量的0.1-0.15％。
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