[发明专利]热风炉用GRTCr耐热铸铁件及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼铁高炉热风炉用GRTCr耐热铸铁件及其生产方法，属于炼铁高炉设备生产制造领域。

背景技术

炼铁高炉热风炉用耐热铸铁件包括热风炉箅子、炉柱子、托梁、分流板等，是热风炉的关键部件，在承受炉内蓄热体重量的同时，还要承受炉内高温烟气和鼓风冷空气的交变温度的冲击，工作环境十分恶劣。目前，炼铁高炉热风炉篦子应用最多的材质是RTCr耐热灰铸铁，其抗拉强度σ_b≥200MPa、延伸率δ₅为0，其生产基本采用冲天炉熔炼、砂型铸造技术进行，由于这种铸造技术固有的特点，铸件存在熔炼过程合金元素烧损率高，成分易产生偏析且难以准确控制；同时铸件存在严重的气孔、砂眼、裂纹、缩松、弯曲、变形、粘砂等缺陷，严重影响了热风炉的使用寿命和安全运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种热风炉用GRTCr耐热铸铁件及其生产方法，以消除当前热风炉用耐热铸铁件的缺陷，延长热风炉使用寿命。

本发明的目的是这样实现的：热风炉用GRTCr耐热铸铁件包括热风炉箅子、炉柱子、托梁、分流板等，通过调整热风炉篦子金属材料配方和生产工艺，热风炉用GRTCr耐热铸铁件的抗拉强度σ_b≥450MPa、延伸率δ₅≥5％。

热风炉用GRTCr耐热铸铁件采用中频炉熔炼、消失模铸造技术进行生产：铸造材料用中频感应炉熔炼，锰在铁水镕清后加入，冶炼温度1400-1550℃，熔炼后期加入硅铁、铬铁，出炉温度控制在1400-1460℃，浇注温度1300-1380℃；出炉时用强效孕育剂进行孕育；热风炉用GRTCr耐热铸铁件的合金元素质量百分比为：C：2.5-3.8、Si：1.5-3.0、Mn：≤1.0、Cr：0.3-3.5、P≤0.20、S≤0.12，余量为Fe。按热风炉用耐热铸铁件设计要求加工出泡沫模型；利用特制的涂料涂刷、干燥、装箱；把金属材料加入中频感应炉中熔炼，经孕育处理合格后，负压浇注，铁水取代泡沫模型，得到与模型形状尺寸一致的铸件；经冷却、开箱、表面处理、机械加工、组装、检验等，得到符合设计要求的热风炉用GRTCr耐热铸铁件产品。兹结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

本说明书附图是热风炉用GRTCr耐热铸铁件生产工艺流程图，图中箭头表示工艺路线，方框、字母表示原材料、产品：A聚苯乙烯泡沫、B消失模涂料、D型砂、E砂箱、F型箱、Fe金属材料、Si硅、Mn锰、Cr铬、YJ球化孕育剂、CP产品；椭圆表示工序步骤：1模型制作、2刷涂料、3干燥、4装箱、5抽真空、6熔炼、7出炉、8孕育、9浇注、10开箱、11清理、12机械加工、13组装、检验。

具体实施方案

实施例

用聚苯乙烯泡沫加工制作出符合热风炉用GRTCr耐热铸铁件要求的聚苯乙烯泡沫模型，完成工序1模型制作，进入工序2把消失模涂料涂刷在白模表面，经工序3干燥合格后，进入工序4装箱：干燥好的模型装入砂箱E中，配置浇注系统，装上型砂D震实，得到型箱F备用，熔炼工序6在中频感应炉中进行：把金属材料加入炉内熔炼，熔清后加入铬Cr，冶炼温度控制在1400-1520℃，熔炼后期加入锰Mn、硅Si，出炉前加入稀土合金；进入工序7出炉，出炉温度控制在1400-1460℃，出炉时用强效孕育剂YJ孕育，完成孕育工序8，控制热风炉用GRTCr耐热铸铁件的合金元素质量百分比为：C：2.5-3.8、Si：1.5-3.0、Mn：≤1.0、Cr：0.3-3.5、P≤0.20、S≤0.12，余量为Fe；同时，启动型箱真空系统，实施工序5的抽真空操作，进行工序9的浇注作业：浇注条件为型箱压力-0.02--0.09MPa、铁水温度1380-1420℃，浇注按“慢-快-慢”方法进行，开始慢浇以便白模气化气体排出，防止金属液喷溅，当浇注系统泡沫塑料气化掉，形成一条通道后，立即转入快浇，使金属液充满浇口杯，封闭住直浇口，使型腔重新处于密封状态，维持一定的真空度，最后为使混杂在金属液中的气化残渣有充足的时间上浮到铸件顶部或集渣冒口里，并使气体有全部排出铸型的机会，由快浇转入慢浇，浇注时力戒断流和金属液大量外溢，以防破坏铸型的真空状态，造成塌箱；浇注完成后经8到10小时的冷却，经工序10开箱、工序11表面处理、工序12机械加工、工序13检验，得到产品CP。在铸态情况下，热风炉用GRTCr耐热铸铁件的抗拉强度≥450MPa、延伸率≥5％。