[发明专利]提高球墨铸铁熔炼铁水纯净度的方法

说明书

本发明公开了一种球墨铸铁熔炼铁水的净化方法，控制参数和步骤主要包括：铁水过热区温度控制在1700℃以上，出铁温度控制在1480～1550℃，铁水包进行修包清渣，转运时铁水表面覆盖保温覆盖剂，浇注时档渣后直接浇注。本发明通过控制铁水过热区温度和出铁温度，使微量元素尤其是锰、铬、钛尽可能烧损掉，本发明的方法能将该些元素含量控制在锰＜0.1％，铬＜0.020％，钛＜0.020％，同时将铁水中的气体含量降至最低，以净化铁水从而降低铸件产生元素偏析、珠光体、碳化物的几率；此外采用修护铁水包、转用铁水覆盖保温覆盖剂等步骤有效防止铁水氧化，并最大限度的除去铁水中的浮渣，降低铸件夹渣的机会，进一步有效提高QT400‑18AL材质铸件低温下的韧性。

技术领域

本发明涉及一种冶金熔炼方法，尤其是涉及一种球墨铸铁熔炼铁水的净化方法。

背景技术

根据GB/T1348-2009，球墨铸铁QT400-18AL、QT350-22AL均是球墨铸铁件中的主要牌号，其中QT400-18AL材质大多作为风力发电机组轮毂、底座等的主要材质，随着市场需求的不断提高，要求QT400-18AL材质不仅符合国标中规定的力学强度，还要求符合QT350-22AL的低温冲击。这个要求超越了国家标准，因为正常的QT400-18AL是没有-40℃低温冲击功要求的，没有成熟的熔炼技术可做借鉴，因此在熔炼浇注工艺上实现的难度很大。马敬仲等在《高速列车转向架轴箱铸件的生产试验》(现代铸铁，2012年第5期第15-21页)一文中对QT400-18AL在高速列车转向架轴箱铸件的应用中同时具有低温冲击韧性的性能做了研究，在浇注过程中其采取控制铁液成分和温度的措施以获得满足生产设计要求的铸件，但该工艺适用于薄壁铸件并且需要对熔炼、球化、浇注等整套铸件工艺参数进行严格控制；而风力发电机组轮毂、底座等属于厚壁铸件，厚壁铸件的抗拉强度和低温韧性对应关系完全不同，而铁水成分决定了球铁组织进而决定铸件力学性能，因此如何控制铁水成分以提高QT400-18AL应用于厚壁铸件时的低温韧性以满足双牌号性能要求是目前亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种操作简单、净化效果好、能提供低温下韧性性能良好球铁铸件的球铁熔炼铁水净化工艺。

本发明的技术方案是提供一种提高球墨铸铁熔炼铁水纯净度的方法，包括如下步骤：

S1.使用生铁及废钢利用冲天炉和电炉双联熔炼；

S2.铁水过热区温度控制在1700℃以上，冲天炉前炉出铁温度控制在1480～1550℃；

S3.铁水包进行修包清渣，电炉炉内铁水除渣；

S4.转运时铁水表面覆盖保温覆盖剂；

S5.浇注时档渣后直接浇注。

所述步骤S1中生铁为高纯生铁，废钢为符合GB211-2009规定的Q235碳素结构钢。

所述Q235碳素结构钢中锰、铬、钛微量元素的总含量小于1％(质量百分比)。

所述微量元素还包括钼、锡、铅。

所述步骤S1中冲天炉采用富氧送风，送风量为200～250m³/min，送氧量为100～180m³/h。

所述步骤S2中铁水过热区温度为1700～1800℃。

进一步地，所述步骤S2中铁水过热区温度为1700～1750℃。

所述球铁熔炼铁水净化后微量元素以质量百分比计锰＜0.1％，铬＜0.020％，钛＜0.020％。

球墨铸铁熔炼铁水时炉料按照质量百分比计为生铁87-90％，废钢10-13％。