CN115572783A - 含钡复合球化剂及其制备方法 - Google Patents

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赵道辉
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    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
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Abstract

本发明公开了一种含钡复合球化剂，球化剂的各化学成分及质量百分含量比为：RE，2.0～8.0%；Mg，6.0～9.0%；Ba，2.0～5.0%；Si，40.0～45.0%；Mn<1.0%；Ti<1.0%；MgO<0.6%；Al<1.0%；CaF2，10.0～20.0%；余量Fe。含钡复合球化剂的制备方法，含钡复合球化剂由含钡稀土镁硅铁球化剂破碎至需要粒度后与氟化钙机械混合而成。优点，在采用冲入法球化处理时，加入多功能含钡复合球化剂，替代相应量的稀土镁硅铁合金，含钡复合球化剂的加入量为稀土镁硅铁合金加入量的10%‑20%。

Description

含钡复合球化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于球墨铸铁球化材料技术领域，具体涉及一种含钡复合球化剂及其制备方法。
背景技术
现有应用最广泛的稀土镁硅铁球化剂，根据用户的反馈意见得出的，以下3个缺陷：1、通常抗球化衰退能力差，球化处理后通常需在10-15分钟内完成浇铸；2、球化处理时铁水中的熔渣、浮渣等杂质上浮速度较慢，影响扒渣和浇铸；3、球化处理时铁水中的熔渣、浮渣等杂质会沾粘在球化包上，影响球化包的后续使用，清理球化包工作量较大。
如公告号CN 103194562A的中国专利《一种球墨铸铁用球化剂及其制备方法》主要是以钙、钡、锶元素替代稀土元素，从而在保证球化效果的前提下降低稀土的用量，降低球化剂的生产成本。
发明内容
本发明的目的是提出一种含钡复合球化剂，提高球化剂的抗球化衰退能力，延长球化处理后的铁水浇铸时间；使球化处理时铁水中的熔渣、浮渣等杂质能够快速上浮，净化铁水方便扒渣和浇铸；球化处理时能够清除沾粘在球化包上的熔渣、浮渣等杂质，减轻后续清理球化包的工作量；提高球化剂中镁的利用率，减少球化剂的加入量；降低球化剂在球化处理中的反应激烈程度，改善工艺性能和劳动条件。
为达到上述目的，采用的具体技术方案如下：
一种含钡复合球化剂，所述球化剂的各化学成分及质量百分含量比为：RE，2.0～8.0%； Mg，6.0～9.0%；Ba，2.0～5.0%；Si，40.0～45.0%；Mn<1.0%；Ti<1.0%；MgO<0.6%；Al<1.0%；CaF2，10.0～20.0%；余量Fe。
本发明的含钡复合球化剂内氟化钙首次应用于球化处理。
采用冲入法球化处理时，加入本发明含钡复合球化剂，替代相应量的稀土镁硅铁合金；入法球化处理时，含钡复合球化剂的加入量为稀土镁硅铁合金加入量的10%-20%。球化处理时使用多功能含钡复合球化剂可减少稀土镁硅铁合金的加入量。替代比例：1：1。加入1kg多功能含钡复合球化剂，就少加1kg稀土镁硅铁合金。
本发明还提出一种含钡复合球化剂的制备方法，含钡复合球化剂由含钡稀土镁硅铁球化剂破碎至需要粒度后与氟化钙机械混合而成。
对本发明技术方案的进一步优选，采用中频感应电炉熔炼含钡稀土镁硅铁球化剂。
对本发明技术方案的进一步优选，所述含钡稀土镁硅铁球化剂的各化学成分及质量百分含量比为：RE，2.0-8.0%； Mg，6.0-9.0%；Ba，2.0-5.0%；Si，40.0-45.0%；Mn<1.0%；Ti<1.0%；MgO<0.6%；Al<1.0%；余量Fe。
对本发明技术方案的进一步优选，氟化钙化学成分：CaF2>97%。在国家标准《GB/T27804-2011 氟化钙》中记载，氟化钙分为两类：I类：主要用于制造光学、光导纤维等原料。II类：主要用于搪瓷、陶瓷等原料。在技术要求中记载，I类和II类中，一等品或合格品氟化钙,ｗ/%≥ 99.0 98.5 97.5，本专利申请选用的氟化钙中氟化钙的含量低于上述国家标准。符合国家黑色冶金行业标准《YBT 5217-2005 萤石》中牌号为FC-97A、FC-97B、FC-97C（CaF2>97%。）的化学成分；能够满足用户的使用要求，价格相对低廉，市场供应充足。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
1、本发明的含钡复合球化剂，首次加入氟化钙，氟化钙首次应用于球化处理。
2、本发明的含钡复合球化剂的应用，在采用冲入法球化处理时，加入多功能含钡复合球化剂，替代相应量的稀土镁硅铁合金，含钡复合球化剂的加入量为稀土镁硅铁合金加入量的10%-20%。
3、本发明的含钡复合球化剂的应用，球化处理时使用多功能含钡复合球化剂可减少稀土镁硅铁合金的加入量，替代比例：1：1，加入1kg多功能含钡复合球化剂，就少加1kg稀土镁硅铁合金。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
含钡复合球化剂
应用实例1：
化学成分：RE，2.0%； Mg，6.0%；Ba，2.0%；Si，40.0%；Mn，<1.0%；Ti，<1.0%；MgO，<0.6%；Al，<1.0%； CaF2，10.0%；余量Fe。
应用实例2：
化学成分：RE，5.0%； Mg，7.5%；Ba，3.5%；Si，42.0%；Mn，<1.0%；Ti，<1.0%；MgO，<0.6%；Al，<1.0%； CaF2，15.0%；余量Fe。
应用实例3：
化学成分：RE，8.0%； Mg， 9.0%；Ba， 5.0%；Si， 45.0%；Mn，<1.0%；Ti，<1.0%；MgO，<0.6%；Al，<1.0%； CaF2， 20.0%；余量Fe。
本实施例的含钡复合球化剂的制备方法，含钡复合球化剂由含钡稀土镁硅铁球化剂破碎至需要粒度后与氟化钙机械混合而成。
氟化钙首次应用于球化处理。氟化钙主要用于冶金、化工和建材三大行业，其次用于轻工、光学、雕刻和国防工业。氟化钙又称萤石。在冶金工业，萤石具有能降低难熔物质的熔点，促进炉渣流动，使渣和金属很好分离，在冶炼过程中脱硫、脱磷，增强金属的可锻性和抗拉强度等特点。因此，它作为助熔剂被广泛应用于钢铁冶炼及铁合金生产、化铁工艺和有色金属冶炼。
含钡复合球化剂的制备方法中提及的含钡稀土镁硅铁球化剂破碎至需要粒度，其含钡稀土镁硅铁球化剂破碎的粒度，参见标准GBT 28702-2012 球墨铸铁用球化剂。
含钡复合球化剂的制备方法中提及的含钡稀土镁硅铁球化剂，采用中频感应电炉熔炼含钡稀土镁硅铁球化剂。
含钡稀土镁硅铁球化剂的各化学成分及质量百分含量比为：RE，2.0-8.0%； Mg，6.0-9.0%；Ba，2.0-5.0%；Si，40.0-45.0%；Mn<1.0%；Ti<1.0%；MgO<0.6%；Al<1.0%；余量Fe。
含钡稀土镁硅铁球化剂的原料选用：
1、稀土硅铁合金（GB/T 4137-2004 稀土硅铁合金）。牌号：195023。化学成分：RE，21.0-24.0%； Si，<44.0-%；Mn，<2.5%；Ca，<5.0%；Ti，<2.0%；余量Fe。
2、硅钡合金（GB/T 15710-1995 硅钡合金）。牌号：FeBa30Si35。化学成分：Ba，>30.0%；Si，>35.0%；Al，<3.0%；Mn，<0.40%；C，<0.30%；P，<0.04%； S，<0.04。
3、硅铁（GB/T 2272-2009 硅铁）。牌号：FeSi75Al0.5-A，化学成分：Si，74.0-80.0%；Al，<0.5%；Ca，<1.0%；Mn，<0.4%；Cr，<0.3%；P，<0.035%；S，<0.020；C，<0.1%；余量Fe。
4、原生镁锭（GB/T 3499-2011 原生镁锭）。牌号：Mg9998。化学成分：Mg>99.98%；Fe<0.002%；Si<0.003%；Ni<0.0005%；Cu<0.0005%；Al<0.004%；Mn<0.002%；Ti<0.001%；Pb<0.001%；Sn<0.004%；Zn<0.004%。
5、适量无油无锈废钢。
本实施例的含钡复合球化剂与稀土镁硅铁球化剂机械混合后加入待球化处理铁水。加入多功能含钡复合球化剂对原铁水进行球化处理，有如下效果：
1、球化处理时反应激烈程度降低。
钡的熔点、沸点都比镁高，其熔点为710°C，沸点高达1637°C。在铁水中不会变成气体，所以铁水中加入钡不会冒烟、发光和飞溅，与镁相比可以降低反应的激烈程度，改善工艺性能和劳动条件。
2、能提高镁的利用率。
钡与镁相比具有更强的脱氧、脱硫能力，与镁一起加入铁水中，先于镁与氧和硫化合，形成稳定的氧化物及硫化物，在铁水起到了保护镁的作用，可提高镁的残留量。使球化剂的加入量减少。
3、铁水浇铸时间延长。
球化剂加入钡能够强化石墨化过程，细化石墨球，提高了铸件的铁素体量，增强铁水抗球化衰退能力，球化处理后可延长至15-20分钟内完成浇铸。
4、减少球化剂加入量。
多功能含钡复合球化剂中含有10-20%的氟化钙，用于球化处理时球化效果不降低，这样就使球化剂的加入量相对减少了10-20%。
5、净化铁水。
氟化钙能降低难熔物质的熔点，减小熔体的表面张力，促使铁水中杂质颗粒或反应产物凝结，促进炉渣流动，使渣和金属很好分离，与铁水中的杂质一起上浮，能降低球墨铸铁中的熔渣和浮渣。减少因浮渣和杂质引起的球墨铸铁件废品。
6、净化球化包。
氟化钙加入铁水促使杂质颗粒或反应产物凝结，加速上浮，起到净化球化包的作用。对于凹坑式球化包凹坑周边的清理效果尤其明显，减少了球化包的清理工作。
7、不污染铁水。
采用多功能含钡复合球化剂进行球化处理不会改变铁水成分，球化处理后的铁水正常扒渣后即可浇铸。
8、操作简便。
使用多功能含钡复合球化剂进行球化处理与常规稀土镁硅铁球化剂的球化处理工艺流程一致，无需增加工艺装备，无需增加新的操作。
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)

1.一种含钡复合球化剂，其特征在于：所述球化剂的各化学成分及质量百分含量比为：
RE，2.0～8.0%； Mg，6.0～9.0%；Ba，2.0～5.0%；Si，40.0～45.0%；Mn<1.0%；Ti<1.0%；MgO<0.6%；Al<1.0%；CaF2，10.0～20.0%；余量Fe。
2.根据权利要求1项所述的含钡复合球化剂的制备方法，其特征在于：含钡复合球化剂由含钡稀土镁硅铁球化剂破碎至需要粒度后与氟化钙机械混合而成。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：采用中频感应电炉熔炼含钡稀土镁硅铁球化剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述含钡稀土镁硅铁球化剂的各化学成分及质量百分含量比为：RE，2.0-8.0%； Mg，6.0-9.0%；Ba，2.0-5.0%；Si，40.0-45.0%；Mn<1.0%；Ti<1.0%；MgO<0.6%；Al<1.0%；余量Fe。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：氟化钙化学成分：CaF2>97%。
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