[发明专利]一种铸造用含镍生铁及其制造方法

说明书

本发明涉及一种冶金产品—铸造用含镍生铁及其制造方法。

本发明人在中国专利申请号96117746.2号有关申请文件中，提出了“一种铸造用镍钒钛合金生铁及其制法和用途”的专利申请。最近在对其进行工业化开发的过程中发现：①我国攀西、滇南蕴藏有丰富的低品位氧化镍矿资源、低品位硫化镍矿资源、含镍硫铁矿资源，其中所含铜、铬、钴等有色金属均不高，至今尚未开发利用；②铸造用含镍生铁，具有比铸造用镍钒钛合金生铁更佳的可实现性和更广泛的用途，其铸件在高强度、高耐磨性、高热强性方面虽远不如镍钒钛合金生铁铸件(更不能取而代之)，但突出解决了薄壁复杂重要铸件“壁厚敏感性”这一关键问题；③这一地区适于冶炼含镍铸造生铁的中、小高炉比比皆是，焦碳、水电资源亦异常丰富，只要在炉外脱硫方面进行一些技术改造和配套，即能迅速实现高质量铸造用含镍生铁的大规模生产。

本发明的目的仍主要在于为内燃机缸体、缸盖、缸套、曲轴、齿轮、离合器压板、汽车变速箱壳、减速器壳、差速器壳，后桥壳、各种机床床身、横梁、立柱、工作台、导轨、各种高压液压元件中的油泵体、油马达体、阀体、以及各种冶金矿山设备、建筑机械、建筑管道、大型发电设备、大型通用机械等中的薄壁、复杂、大型、高强、高韧、高耐磨、高致密构件提供铸造用基础原料，提高其质量、降低其制造成本，延长其大修理间隔时间和里程。

本发明所提出的含镍生铁具有如下化学成分特征：

C3.3～4.5％，Si1.5～3.0％，Mn 0.3～1.0％，Ni 0.5～2.0％，Cr＜1.0％，Cu＜1.0％，S＜0.1％，P＜0.25％，余为Fe及总量＜0.2％的微量元素。

本发明所提出的含镍生铁的制造方法有如下三种：

方法之一：采用氧化镍矿经烧结处理成为含镍烧结矿后按含镍烧结矿的实际含镍量和铸造用含镍生铁对含镍量的要求核定配入量，配入普通铸造生铁的高炉炉料结构中，在适当增加焦比的前提下，用冶炼普通铸造生铁的原理与过程即可练得。

方法之二：采用常规氧化镍矿电炉冶炼镍铁的工艺，将氧化镍矿烧结制块投入矿热炉中冶炼成为含镍10～25％，块度小于1公斤的粗制镍铁，再将粗制镍铁按铸造用含镍生铁对含镍量的要求，按比例均匀配入高炉炉料结构中，按普通高炉冶炼优质铸造生铁相同的工艺过程即可炼得。

方法之三：将硫化镍矿、含镍硫铁矿(最好是硫化镍精矿、含镍硫铁精矿)送硫酸厂制酸(沸腾炉焙烧)后获得含镍硫酸渣，将含镍硫酸渣再次精磨到-200目大于60％以上，并再次对其进行磁选、重选，以获得含镍硫酸渣精矿，再将含镍硫酸渣精矿配入普通铁精矿粉中混匀、制粒、进行烧结，获得镍铁混合烧结矿。使其含硫量＜0.1％，含镍量＞0.5％，含铁量＞55％，含铜量＜0.5％，含铬量＜0.5％，其余有色金属总量＜0.2％，再将这种经严格处理的镍铁混合烧结矿投入冶炼铸造生铁的高炉中，按冶炼普通铸造生铁的原理和过程，即可炼得。

本发明的优点在于：(1)可以应用镍工业难以利用的低品位氧化镍矿、低品位硫化镍矿、含镍硫铁矿等贫镍矿资源；(2)上述镍矿资源中共生的镍、铜、铬等有色金属成分，在进入含镍生铁的铸件后也能充分发挥其有益合金元素的作用，用不着特另加入电解镍、电解铜、铬铁等高能耗原料，也用不着在炼镍过程中对这些元素进行复杂的工艺分离，因而可以大大节省能源降低成本；(3)可以应用现有镍、铁、选矿设备，制酸设备、烧结设备、高炉炼铁设备迅速形成超大规模生产；(4)产品用途广泛(可应用于一切铸铁产品)、市场广阔、经济效益显著。

实施例1、选用含镍量为1％左右、含铬量＜2％、含铜量＜0.2％，含钴量＜0.1％的硅镁镍矿，不经选矿处理，直接进行烧结后投入矿热炉中进行电冶，得含镍量为15％左右的粗制镍铁。再将该粗制镍铁按高炉入炉铁矿石(包括原矿、烧结矿、球团矿、高炉炉尘、轧钢皮等在内)的5％加入冶炼普通铸造生铁的高炉料批中，按冶炼普通铸造生铁的配料方法、热制度、造渣制度、送风制度、装料制度进行冶炼，炼得含镍量为1％左右的铸造用含镍生铁。