[发明专利]钢铁切屑合成铸铁熔炼工艺

说明书

本发明公开一种钢铁切屑合成铸铁的方法，涉及铸铁熔炼及钢铁切屑利用领域。

各发达国家为解决工业废料利用，节约能源，降低成本，于七十年代开始广泛推广利用廉价废钢铁合成铸铁技术。目前，国内为回收利用钢铁切屑采用冶金冲天炉熔炼再生铁，但冶金冲天炉焦耗高，污染严重，且产品是再生铁需二次重熔为铸铁件，重复耗能;国外文献报道了用感应电炉直接熔炼合成铸铁浇铸件，但由于在合成铸铁时钢铁屑配比越高，保证材质稳定的熔炼难度就越高，目前国际上最高钢屑配比为40%，如苏联专利Su        372269，Su        581147和Su        1249026

本发明目的在于提出一种充分利用钢铁切屑，使钢铁切屑配比大幅度增加的合成铸铁熔炼工艺。

本发明的技术特征在于：在感应电炉中以增碳剂使钢铁切屑大量增碳，并迅速溶化，获得符合一般铸铁性能要求的铁水的配料比及熔炼工艺。

为达到上述目的本发明采用下述配料比：

钢屑        55%～85%

铁屑        0%～25%

重废钢        0%～10%

浇冒口        15%～20%

合计        100%

及：

增碳剂（石墨）        1.5%～4.5%

增硅剂（75%硅铁）        1.5%～3.5%

孕育剂        0.3%～0.5%

以金属料的重量百分含量计，但不计在金属料内）

熔炼工艺：

1.加入部分金属料及增碳剂使之快速形成熔池，或留存铁水作熔池。

2.分批加料，炉内多次孕育。

3        熔炼速度应控制在每分钟熔化量为总量的1%～0.8%。

4.熔池形成之前的功率为额定功率的40%～60%左右，形成熔池后功率增至65%～80%，使铁水温度保持在1200～1380℃，待全部炉料熔清，功率提高到85%～90%，迅速升温至1450～1500℃。

根据合金相图，高熔点材料与低熔点材料共同加热时，可使高熔点物质降低熔点，产生低熔点合金，因此可在较低熔炼温度下，使废钢增碳，且不使废钢大量氧化，节约能源。

按以上配比及工艺所得铁水理化性能如下：

CE        3.5%～4.8%

C        2.8%～4.0%

Si        0.6%～3.0%

Mn        0.5%～1.2%

P        0.03%～0.15%

S        0.03%～0.15%

灰铁抗拉强度        100MPa～300MPa

硬度        HB170～240

比较现有技术，本发明具有下列特点：

1.充分利用钢铁切屑，使合成铸铁的钢铁切屑配比达80%。

2        保证铁水化学组成及物理性能稳定。

3        降低铸铁成本，较好地解决了钢铁切屑的回收利用。

4.提高铸铁件质量，改善铸铁综合性能。

下面结合实施例，对本发明作进一步的描述：

实例1.以钢屑        64.9%

铁屑        15.1%

重废钢        20%

及金属量3.2%的增碳剂（石墨），2.3%增硅剂（75%硅铁），0.48%孕育剂进行配料。

在炉内加入部分金属料及增碳剂使之快速形成熔池，再分批加料在炉内多次孕育，以每分钟熔化总量1%的速度进行熔炼，在熔池形成之前的功率为额定功率的50%，形成熔池后功率增至75%，使铁水温度保持在1200～1380℃，待全部炉料熔清，功率提高到85%～90%，迅速升温至1450～1500℃。

由此所得合成铸铁样棒化学成份：

C        3.45%

Mn        0.57%

Si        2.98%

P        0.044%

S        0.048%

CE        4.44%

样棒机械性能

挠度        3.65%～3.83%        抗弯强度        425MPa～410MPa

抗拉强度        200MPa～210MPa        硬度        HB        200