CN1718819A - 稀土硅铋铈合金及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种稀土硅铋铈合金，含有Si 68－75％、Bi 0.3－2.0％、Ce 0.1－1.0％、Ca1.0－2.0％、Al≤0.9％、Fe余量。其生产工艺是：将原料硅石、稀土精矿、焦炭、钢屑按照重量配比加入矿热炉进行冶炼；将硅钙合金、硅铁合金、金属铋按照重量配比在中频感应电炉内熔化。先将矿热炉内的合金熔液加入合金包，再将装有稀土硅铋铈合金下脚料的包芯线头送入合金包匀速喂线；喂线的同时将中频炉的硅铋钙合金按比例加入，在氮气保护下进行反应；将合金熔液注模、冷却、破碎、筛分，即得稀土硅铋铈合金。本发明将反球化元素Bi和球化元素稀土进行合理配置，能够有效增加球铁铸件中石墨球数目，减少石墨畸变、聚集、飘浮及衰退快的现象，作为大断面球铁铸件的孕育剂使用，可使其质量显著提高。
Description
技术领域
本发明属于铸造行业用孕育剂，具体涉及一种采用热液联产加喂线法生产稀土硅铋铈合金及其生产工艺。
背景技术
目前，我国可锻铸铁使用的孕育剂主要有高硅加铋，如BaCl2-Al-Bi、SrCl2-Al-Bi、RESi-Bi等孕育剂，使用这些孕育剂在大断面球墨铸铁的生产中容易出现石墨畸变、石墨聚集和漂浮以及衰退快的不足，大断面球铁铸件的质量难以得到保证。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，在孕育剂中将反球化元素Bi和球化元素稀土进行合理配置，提供一种新型孕育剂稀土硅铋铈合金。在球墨铸造的生产中，采用稀土硅铋铈合金可有效增加石墨球数目，减少石墨畸变，以提高大断面球铁铸件的质量。
本发明的技术解决方案是；稀土硅铋铈合金中含有Si 68-75％、Bi0.3-2.0％、Ce 0.1-1.0％、Ca 1.0-2.0％、Al≤0.9％、Fe余量。
本发明采用热液联产加喂线法生产稀土硅铋铈合金，其生产工艺是：
将原料硅石、稀土精矿、焦炭、钢屑按照重量配比1.5-2.0∶0.01-0.4∶1.0-1.4∶0.2-0.4混合均匀，连续加入矿热炉内，通过自焙电极将电流导入熔化炉料进行冶炼，出炉温度控制在1500～1600℃；将硅钙合金、硅铁合金、金属铋按照重量配比5-20∶150-200∶3-20混合均匀后在中频感应电炉内熔化，出炉温度控制在1500～1700℃；先将矿热炉内的合金熔液加入合金包，再将装有稀土硅铋铈合金下脚料的包芯线头送入合金包内，开始匀速喂线，喂线速度控制在0.2～1m/s，喂入量为矿热炉熔液的10-20％；在喂线的同时将中频感应电炉熔化的硅铋钙合金按照矿热炉液态合金重量的10～30％加入合金包，包内的合金在氮气保护下进行反应，反应温度控制在1300～1500℃，时间控制在150～200s，将合金熔液注模、冷却、破碎、筛分，即得稀土硅铋铈合金。
本发明稀土硅铋铈合金中将反球化元素Bi和球化元素稀土进行合理配置，可作为大断面球铁铸件的孕育剂使用，能够有效增加球铁铸件中石墨球数目，减少石墨畸变、聚集、飘浮以及衰退快的现象，使大断面球铁铸件的质量显著提高。本发明采用以矿热炉为主、中频炉为辅、喂线法补充的新工艺，能够有效利用合金的下脚料，显著降低生产成本。
具体实施方式
本发明采用3200KVA矿热炉、0.5T中频感应电炉及喂线机联合生产稀土硅铋铈合金。
实施例1：
稀土硅铋铈合金产品主要成分要求：Si 72-74％、Bi 0.9-1.1％、Ce 0.2-0.3％、Ca 1.4-1.6％、Al≤0.9％、Fe余量。
生产工艺如下：
1、将1.90T硅石、0.015T稀土精矿、1.2T焦炭、0.25T钢屑，按照重量配比混合均匀，连续加入矿热炉内，将电压控制在80-90V，电流控制在24000-26000A，经过约180min的冶炼，准备出炉，出炉温度控制在1500～1600℃。
2、在矿热炉通电约100min后，将10kg硅钙合金、176kg硅铁合金、14kg金属铋混合均匀加入中频感应电炉，功率调至180KW进行熔炼。熔化过程中，要将炉料不断压下，以加快熔化速度。约经70min时，炉料全部熔化，当炉内合金熔液温度达到1500-1700℃时，准备出炉。
3、将矿热炉内的合金熔液放入合金包，进行扒渣，扒渣后温度控制在1400-1500℃，合金熔液重量约为1.0T；将合金包放入地坑中，这时采用喂线机将装有稀土硅铋铈合金下脚料的包芯线头送入合金包内开始喂线，喂线速度控制在0.5m/s，喂入量100kg，同时将中频感应电炉内的硅铋钙合金熔液约200kg放入合金包内，包内合金在氮气保护下进行反应，反应温度控制在1300-1500℃，时间控制在150-200s，将合金熔液注模、冷却、破碎、筛分，即得稀土硅铋铈合金产品。
经检验，各项技术指标均符合产品质量技术要求。
实施例2：
稀土硅铋铈合金产品主要成分要求：Si 68-70％、Bi 1.4-1.6％、Ce 0.5-0.7％、Ca 1.0-1.2％、Al≤0.9％、Fe余量。
生产工艺如下：
1、将1.60T硅石、0.05T稀土精矿、1.1T焦炭、0.3T钢屑，按照重量配比混合均匀，连续加入矿热炉内，将电压控制在80-90V，电流控制在24000-26000A，经过约180min的冶炼，准备出炉，出炉温度控制在1500～1600℃。
2、在矿热炉通电约100min后，将5kg硅钙合金、175kg硅铁合金、20kg金属铋混合均匀加入中频感应电炉，功率调至180KW进行熔炼。熔化过程中，要将炉料不断压下，以加快熔化速度。约经70min时，炉料全部熔化，当炉内合金熔液温度达到1500-1700℃时，准备出炉。
3、将矿热炉内的合金熔液放入合金包，进行扒渣，扒渣后温度控制在1400-1500℃，合金熔液重量约为1.0T；将合金包放入地坑中，这时采用喂线机将装有稀土硅铋铈合金下脚料的包芯线头送入合金包内开始喂线，喂线速度控制在0.5m/s，喂入量100kg，同时将中频感应电炉内的硅铋钙合金熔液约200kg放入合金包内，包内合金在氮气保护下进行反应，反应温度控制在1300-1500℃，时间控制在150-200s，将合金注模、冷却、破碎、筛分，即得稀土硅铋铈合金产品。
经检验，各项技术指标均符合产品质量技术要求。
Claims (2)
1、一种稀土硅铋铈合金，含有Si 68-75％、Bi 0.3-2.0％、Ce 0.1-1.0％、Ca 1.0-2.0％、Al≤0.9％、Fe余量。
2、一种稀土硅铋铈合金的生产工艺，其特征是将原料硅石、稀土精矿、焦炭、钢屑按照重量配比1.5-2.0∶0.01-0.4∶1.0-1.4∶0.2-0.4混合均匀，连续加入矿热炉内，通过自焙电极将电流导入熔化炉料进行冶炼，出炉温度控制在1500～1600℃；将硅钙合金、硅铁合金、金属铋按照重量配比5-20∶150-200∶3-20混合均匀后在中频感应电炉内熔化，出炉温度控制在1500～1700℃；先将矿热炉内的合金熔液加入合金包，再将装有稀土硅铋铈合金下脚料的包芯线头送入合金包内，开始匀速喂线，喂线速度控制在0.2～1m/s，喂入量为矿热炉熔液的10-20％；在喂线的同时将中频感应电炉熔化的硅铋钙合金按照矿热炉液态合金重量的10～30％加入合金包，包内的合金在氮气保护下进行反应，反应温度控制在1300～1500℃，时间控制在150～200s，将合金熔液注模、冷却、破碎、筛分，即得稀土硅铋铈合金。
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