[发明专利]一种利用中频电炉熔炼铁屑压块生产铸件的方法

说明书

技术领域：

本发明属于废旧材料回收再利用领域，涉及一种熔炼铸铁屑压块生产铸件的方法，特别是一种利用中频电炉熔炼铁屑压块生产铸件的方法。

背景技术：

近年来，生铁资源日益紧张，生铁价格不断攀升，一段时间内，生铁的价格飙升，几乎是一天一价；特别是2007年~2008年，生铁价格从2200元/吨，一直飚涨到5000多元/吨，加上昂贵的合金，原材料在一年多时间内成倍快速涨价，导致铸件成本大幅上升，铸造厂利润下滑。因此，寻找廉价的金属炉料来替代生铁，降低生产成本，成为摆在铸造企业面前的一个重要课题。与此同时，国内很多工厂每年机加工产生的大量铁屑，除部分被铸造厂及时回用外，大部分却积压下来。另外，由于储存、运输周期长，氧化锈蚀严重，不仅影响废料的利用率，造成环境污染和大量能源消耗，同时还影响外单位再利用后产品的质量。所以，铁屑也迫切需要回收再利用。虽然废钢价格低于铸造生铁，但却高于铁屑价格，且随着合成铸铁在国内一些铸造公司的推广应用，其供应量势必也会紧张。因此，应用一定比例的铁屑块、减少部分废钢加入量，不用或少用铸造生铁的新合成铸铁工艺显示出其独特的优越性和实际应用价值。

目前，利用废旧铁屑生产铸件的常见方法有三种：第一种是采用冶金冲天炉熔炼成再生铁锭供铸造厂生产使用，但冶金冲天炉焦耗高、污染严重，且再生铁需二次重熔为铸铁件，重复耗能，渐渐被禁止使用；第二种是采用冲天炉熔炼方式，这种方式需要将铁屑压制成块进行使用，在压制过程中通常加入添加剂如采用硼酸加萤石粉、水泥和石灰粉等、硅酸盐水泥或水玻璃胶加膨润土等作粘结剂，如专利公开（公告）号为CN1083117、CN1360062A、CN101680051、CN1560287、CN101643844和CN1294198A等专利所述，加入粘结剂后虽然可以增加致密度和抗冲击强度，提高铁屑的利用率，但这些粘结剂会使排出的废渣、粉尘和废气量增多，对环境造成严重的污染；第三种方法是使用电炉、铁屑直接以散状进行熔炼生产铸件，如专利公开（公告）号为CN1040393、 CN1040392、CN101633970和CN1775981的专利所述，散状铁屑与块状生铁的根本区别在于相同体积时比表面积、质量不同，散装铁屑与空气接触的表面积氧化烧损严重；同时由于散状铁屑密度小，在熔炼过程中上浮甚至飞扬，烟雾大，使生产现场环境恶化；同时短小的散铁屑易烧结粘附在炉体上部及炉口部位的炉壁，不易落入炉下，严重影响熔化效率与能耗。

发明内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种利用中频电炉熔炼铁屑压块生产铸件的方法，本发明在铁屑压制成块的过程中，不加入任何添加剂、且不加热，完全是依靠机械压力将散装铁屑冷压成型，压制好的铁屑块按规则比例进行炉料配制，并按特定顺序加入中频电炉内熔炼铁液用于生产铸件，熔炼过程中排出的废渣、粉尘、废气量少，对环境的污染小，节约资源和能源；采用铁屑压块后，铁屑利用率明显提高，铁屑块的出品率在90%左右，本方法利用中频电炉生产铸件具有环境污染小，熔化效率高、制造成本低的优点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种利用中频电炉熔炼铁屑压块生产铸件的方法，包括铁屑压制、炉料配制、中频炉熔炼、浇注四个步骤，其中，每质量份的炉料和0～0.02质量份的增碳剂混合使用，所述炉料由下述质量百分含量的原料组成：铁屑块10%～60%，废钢 0～50%，回炉料20%～30%，其余为生铁。

进一步，所述的每质量份的炉料和0～0.01质量份的增碳剂混合使用，所述炉料由下述质量百分含量的原料组成：铁屑块30%～60%，废钢 10%～30%，回炉料20%～30%，其余为生铁。

进一步，所述的每质量份的炉料和0～0.02质量份的增碳剂混合使用，所述炉料由下述质量百分含量的原料组成：铁屑块10%～50%，废钢 20%～50%，回炉料20%～30%，其余为生铁。

进一步，所述生铁由下述质量百分含量的原料组成：4.15%的C，1.35%的Si, 0.22%的Mn，0.021%的S，0.045 %的P，余为Fe。

进一步，所述废钢由下述质量百分含量的原料组成：0.1%～0.39%的C，0.26%～0.4%的Si, 0.4%～1.02%的Mn, 0.01%～0.032%的S, 0.035 %的P，余为Fe。

进一步，所述的铁屑压制中的铁屑块是将铁屑在全自动液压屑饼机的压力下压制而成的。

进一步，所述的所述铁屑块为圆柱形，铁屑块的尺寸为Φ100×80mm～Φ100×100mm。