[发明专利]用铁水预处理扒渣带出的渣铁为原料生产球墨铸铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种用铁水预处理扒渣带出的渣铁为原料生产球墨铸铁的方法。

背景技术

球墨铸铁具有较高的强度和较好的韧性，其力学性能几乎接近钢材，因此其使用范围日益扩大，产量不断增加，现已成功代替部分锻钢件或铸钢件，成为具有广阔应用前景的金属结构材料。

目前，国内外生产球铁件，主要采用铸造生铁加废钢再加入适量的硅铁为原料，经冲天炉或电炉二次熔炼后，采用冲入法进行球化、孕育处理，获得球墨铸铁。这种方法生产存在以下弊端：一是原材料(生铁)的价格较高，二是成分不稳定，加入的废钢中可能含有较多的影响球化元素，例如Ti、Al、Sn、Pb等等，三是冲入法使得球化剂的吸收率低，造成资源的浪费。

发明内容

本发明针对现有生产方法存在的问题，提供一种用铁水预处理扒渣带出的渣铁为原料生产球墨铸铁的方法。在保证球墨铸铁性能的前提下，节约资源，适合大批量生产。

近年来，一些钢铁企业采用铁水预处理技术来解决铁水脱硫问题，通过单喷Mg或复喷Mg和石灰粉来实现。无论哪种方式，经处理后的铁水中S含量明显降低，另外会有大量的Mg溶解于铁水中。而扒渣过程中由于处理温度低，操作不当等种种原因，不可避免的会带出少量铁水，这些与渣混合的铁，往往当做废钢处理，得不到很好的利用，但其S含量较低，并且残存较多的Mg，如果作为生产球铁的原材料，则大大减少了球铁生产中球化剂的使用量，甚至不需要另外进行球化处理，是生产球铁的理想原料。

喂线法生产球铁的优点是：脱硫脱氧效果好，球化剂的吸收率高；渣量少，渣的碱度高；减少了处理过程中的烟尘和镁光；可实现自动化生产。

本发明充分利用渣铁中S含量低，残存较多Mg的特点，并将球化剂、孕育剂以及硅铁同时包入芯线，进行球化、孕育处理，大大简化了生产工艺，节约了成本。工艺步骤如下：

1、熔炼，将渣铁于感应炉内熔炼，所用渣铁其成分范围按质量百分比为C：2.5～3.9％，Si：0.5～1.3％，Mn：0.3～0.7％，S：0.01～0.1％，P：0.03～0.06％，Mg：0.01～0.035％，余量为铁，熔炼温度为1500～1550℃，熔炼时间为30～60min；

2、脱硫及孕育处理，在铁水包中添加原铁水量0.7～1.8％的CaC₂和1.0～2.5％的75SiFe，然后铁水倒入铁水包中，进行脱硫处理及孕育处理，处理温度为1400～1450℃，时间为8～15min；

3、球化处理，采用喂线方法进行球化处理，在脱硫及孕育处理即将完成时喂入芯线，其直径为10～16mm，球化剂采用QRMg8RE3，根据原铁水成分调节球化剂的加入量，一般为铁水量的0.1～1％，喂线速度为100～200m/min；

4、浇注，将经过球化处理后的铁水进行浇注，即获得球墨铸铁，浇注温度为1350～1370℃。

本发明生产球墨铸铁的方法，充分利用了冶金废料，并利用其Mg含量较高的优点，并以简单的工序生产球墨铸铁，这对废弃物的再利用，降低能耗具有很大的意义。

附图说明

图1应用本发明方法生产的牌号为QT500-7球墨铸铁的石墨形态图；

图2应用本发明方法生产的牌号为QT400-15球墨铸铁的石墨形态图；

图3应用本发明方法生产的牌号为QT700-2球墨铸铁的石墨形态图；

具体实施方式

例1：

利用此方法生产牌号为QT500-7的球铁1t。熔炼设备采用450kVA、1.5t工频感应炉。将渣铁于感应炉内熔炼，所用渣铁其成分按质量百分比为C：3.5％，Si：0.8％，Mn：0.35％，S：0.033％，P：0.03％，Mg：0.025％，余量为Fe。熔炼温度为1550℃，熔炼时间为40min。将15kgCaC₂和17kg75SiFe同时放入铁水包底部待铁水冲入。冲入铁水后进行孕育及脱硫处理，处理温度为1430℃，处理时间为10min。孕育处理后采用喂丝法进行球化处理，喂线设备为单头喂线机一台，球化剂采用QRMg8RE3，芯线直径为10mm，线质量为169g/m，喂线速度为100m/min，喂入37m长的芯线。浇注温度为1350℃。测得球铁的屈服强度为564MPa，延伸率为8.2％，显微观察球化等级为2级(见图1)。

例2：