[发明专利]一种铁水增碳的方法

说明书

本发明公开了一种铁水增碳的方法，将增碳剂和铁水加入到铁水容器中，当超量的增碳剂无法直接溶于铁水而漂浮在铁水表面上时，将铁水和增碳剂从一个铁水容器倒入到另一个铁水容器中至少一次；所述铁水的温度控制在1450‑1700℃，每次将铁水和增碳剂从一个铁水容器倒入到另一个铁水容器所用时间控制在20s内。本发明提供的方法有效解决了现有技术的搅拌法在增碳过程中存在铁水中碳含量达到一定比例时很难再增加的问题，而且无需特制的搅拌器械，碳吸收率高，成本低，效率高，安全性和生产稳定性好，最关键的是搅拌法最高使其碳含量达到4.5%，而本发明的方法可以使碳含量达到6%以上，方法简单易操作，非常适于工业化生产及应用。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体地说是一种铁水增碳的方法。

背景技术

随着钢铁浇铸技术的不断发展，浇铸中废钢的加入量逐渐增加，为使其性能达到钢种规格的需求，行业内通常采用增碳剂增碳的方式来提高炼成率和降低废品率。增碳剂是以单质形式存在的碳，溶化温度为3727℃，在铁水温度下一般不能溶化，因此，增碳剂中的碳主要通过溶解和扩散两种方式溶于铁水中。目前，行业内增碳剂增加铁水含碳量的主要方法是搅拌使碳溶解扩散。虽然这种方式一直是行业内的应用最为广泛的增碳方法，并且行业内的技术人员也认为通过搅拌可以避免增碳剂浮在铁液表面被烧损的现象，但是通过搅拌的方式存在的缺陷也是行业内增碳过程中一直困扰的问题。具体来讲：第一、通过搅拌的方式增碳，对搅拌工具要求很高，采用铁质工具会溶化，需要特制搅拌工具，增加了生产成本；第二、搅拌溶解速度很慢，而且只能局部搅拌，增碳剂不能充分和铁水接触，吸收率较低，还常常出现搅拌不均匀的现象；第三、对搅拌时间的控制要求高，搅拌时间太短，增碳剂来不及溶解扩散；搅拌时间稍长，不仅会降低炉子的使用寿命，而且在增碳剂溶解后，搅拌会加剧铁液中碳的损耗；等等，此外，最关键的一点是：目前行业内通过搅拌的方法增加铁水的含碳量仅可以使铸铁中碳含量最高达到4.5%，这就无法满足含碳量更高、性能更好铸铁的要求。可见，搅拌增碳的方法使用具有很强的局限性，行业内急需研究碳吸收率高、成本低、增碳效果更好的铁水增碳的新方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁水增碳的方法，以解决现有铁水增碳方法存在碳吸收率低、增碳效果差的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种铁水增碳的方法，将增碳剂和铁水加入到铁水容器中，当超量的增碳剂无法直接溶于铁水而漂浮在铁水表面上时，将铁水和增碳剂从一个铁水容器倒入到另一个铁水容器中至少一次；所述铁水的温度控制在1450-1700℃，每次将铁水和增碳剂从一个铁水容器倒入到另一个铁水容器所用时间控制在20s内，在每次倒入操作的初始阶段需采用导流工具将漂浮在铁水表面的增碳剂随铁水率先流入到另一个铁水容器中。

所述增碳剂为纯石墨、石墨粉或石墨电极中的一种或两种任意比例的混合物。

所述铁水容器为熔炉或铁水包，优选为容积为5吨以下的熔炉或铁水包；在容积为5吨以下的熔炉或铁水包进行倒包过程中可以实现铁水中碳含量的显著提高，而且操作方便，显著提高了生产效率。

所述铁水的温度控制在1500-1600℃；更优选为1500-1550℃；在优选状态下，增碳剂在铁水中吸收率更高，增碳效果最佳，倒完铁水后可以直接浇铸成品，方便操作，成本最低。

所述的导流工具为：铁棍、铁钩或铁耙。

将铁水和增碳剂从一个铁水容器倒入到另一个铁水容器中前，需将另一个铁水容器提前预热到600-700℃为宜。

所述的增碳剂的有效碳含量为90%及以上时，所述增碳剂和铁水的投料比为7.8-10.4:100，得到铸铁的含碳量在6%以上；在投料比为10.4:100，得到铸铁的含碳量高达7.96%。