CN1208153C - 一种铁合金连续铸造的铸造方法 - Google Patents

Abstract

一种铁合金连续铸造的铸造方法。属于铁合金生产领域，特别适合铁合金的连续铸造，其特征在于采用了带有内衬石墨套管结晶器设备和与其适应的工艺参数。铁合金浇注温度：1260～1350℃；结晶器冷却水的压力：0.3～0.5MPa，冷却水流量：8～10t/h；连续铸造速度0.5～2.0m/min，破碎后的铁合金料块粒度20～60mm。生产的连铸产品组织致密、均匀性好，质量高，连续铸造的铸坯断面小、冷却速度大、树枝晶间距小、偏析程度较轻，尤其是沿铸坯长度方向化学成分均匀、消除了模铸时产生的磷、硫严重偏聚现象。采用水刀、雾刀或冷却气体等方法实现自动破碎铁合金，节省了模铸后要经过三次破碎所消耗的大量人力、物力和财力，减少了在三次破碎过程中部分铁合金成为粉末的损失。

Description

一种铁合金连续铸造的铸造方法

技术领域：

本发明属于铁合金生产领域，特别适合铁合金的连续铸造。

背景技术：

铁合金-包括Si-Fe，Mn-Fe，Mo-Fe等，主要用做炼钢生产的脱氧剂、合金元素的加入等。目前国内外铁合金的生产成形方法主要是模铸方法。具体的工艺程序是：矿石→冶炼→去渣→浇入铸模→一次破碎→二次破碎→三次破碎→最终产品。在连续三次破碎中有4％左右的铁合金变成了金属粉末，这是一个很大的消耗和损失，仅广西八一铁合金厂每年就这一项损失人民币500～600万元，并且在破碎的过程中消耗大量的人力、物力。为了提高铁合金材料的致密性和成分均匀性，获得优质的铁合金产品，降低损耗，提高经济效益和社会效益，利用连续铸造技术来生产铁合金材料是铁合金生产单位和国内外连续铸造及冶金专家一致关注和急需解决的问题。

发明内容：

本发明目的是要利用连续铸造高技术生产铁合金材料，实现铁合金生产自动成形、自动破碎，获得优质的铁合金产品。与钢铁材料性质明显的差异是铁合金的脆性大，高温强度低，在连续铸造过程中容易脆断，因而铁合金难以进行连续铸造成形。

一种铁合金连续铸造设备，其特征在于采用了带有内衬石墨套管结晶器设备生产铁合金棒料，铁合金棒料连续铸造工艺参数范围为：

矿热炉冶炼铁合金液温度：1400～1500℃；中频感应保温炉中的铁合金温度：1350～1450℃；铁合金浇注温度：1260～1350℃；结晶器冷却水的压力：0.3～0.5MPa，冷却水流量：8～10t/h；结晶器冷却水进水温度：10～30℃；结晶器冷却水出水温度：30～50℃；连续铸造速度0.5～2.0m/min，破碎后的铁合金料块粒度20～60mm。

为了尽量减小铁合金棒材与结晶器之间的摩擦，保证铁合金在拉坯过程中不脆断，本发明采用内衬石墨衬套的特殊结晶器，按照一定的连续铸造工艺参数-包括铁合金熔化浇注的温度、连续铸造速度、冷却水量等，生产出符合要求的铁合金材料，避免了模铸时合金冷却速度较小，产品中产生大量缩松、缩孔的缺陷。连铸产品的组织致密、均匀性好，质量高(图3)，连续铸造的铸坯断面小、冷却速度大、树枝晶间距小、偏析程度较轻，尤其是沿铸坯长度方向化学成分均匀、消除了模铸时产生的磷、硫严重偏聚现象，只是在铁合金液连续铸造结束的未端存在一段集中缩孔(图4)。破碎后的铁合金粒度均匀(图5)。采用水刀、雾刀或冷却气体等方法实现自动破碎铁合金，节省了模铸后要经过三次破碎所消耗的大量人力、物力和财力，减少了在三次破碎过程中部分铁合金成为粉末的损失。利用连续铸造技术生产铁合金，大大提高铁合金生产厂的生产效率和经济效益。

附图说明：

图1是内衬石墨衬套的铁合金连续铸造结晶器。

下法兰(1)、紧固螺杆(2)、弹簧垫圈(3)、螺母(4)、上法兰(5)、结晶器铜管密封圈(6)、铜管(7)、结晶器冷却水套密封圈(8)、结晶器冷却水套(9)、内衬石墨套管(10)。

图2是连续铸造自动成形的铁合金棒材。

图3是连续铸造铁合金棒材纵向剖面观察内在质量的照片。

图4是连续铸造铁合金棒材未端存在的一段集中缩孔。

图5是自动破碎后粒度为20～60mm的均匀铁合金料块。

具体实施方式：

液体铁合金由结晶器上口浇入石墨套，铁合金在石墨套中冷却凝固为棒材，经结晶器下口拉出结晶器。

一定压力和流量的冷却水由结晶器冷却水套的下口进入，经过结晶器水套与铜管之间的狭缝冷却铁合金液，使铁合金冷却凝固成为固体棒材，然后冷却水由结晶器冷却水套的上口流出。

铁合金连续铸造生产工艺流程如下：

在矿热炉冶炼铁合金→中频感应电炉进行铁合金液体的保温→采用中间包进行 铁 合金连续浇注→在 特殊结晶器(图1)中进行 铁合金的连续铸造→冷却铁合金棒料→ 自 动破碎粒度均匀的铁合金材料→称量→包装入库。按照这一工艺流程生产出成分均匀、组织致密、粒度均匀的铁合金材料(图2)。

实施实例：生产直径为60mm铁合金棒料，破碎粒度20～60mm的铁合金料块。将矿热炉冶炼好的铁合金液倒入保温炉于1400℃左右保温，铁合金液经保温炉的滑动水口流入保温包，保温包内合金液温度范围为1280～1330℃，在保持一定液面高度条件下，经中间包的滑动水口浇入特殊结晶器。结晶器冷却水的压力为0.3～0.5MPa，流量8～10t/h，连续铸造速度0.5～1.5m/min，破碎后的铁合金料块粒度为20～60mm(图5)。

Claims (1)

1.一种铁合金连续铸造的铸造方法，其特征在于采用了带有内衬石墨套管结晶器设备生产铁合金棒料，铁合金棒料连续铸造工艺参数范围为：

矿热炉冶炼铁合金液温度：1400～1500℃；中频感应保温炉中的铁合金温度：1350～1450℃；铁合金浇注温度：1260～1350℃；结晶器冷却水的压力：0.3～0.5MPa，冷却水流量：8～10t/h；结晶器冷却水进水温度：10～30℃；结晶器冷却水出水温度：30～50℃；连续铸造速度0.5～2.0m/min，破碎后的铁合金料块粒度20～60mm。

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