一种纯废钢熔炼球铁和灰铁铸件的工艺的制作方法

文档序号:15457640发布日期:2018-09-15 01:35

本发明涉及铸造领域,尤其涉及一种纯废钢熔炼球铁和灰铁铸件的工艺。



背景技术:

球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨,有效地提高了铸铁的机械性能,特别是提高了塑性和韧性,从而得到比碳钢还高的强度。铸件一般都是通过热处理正火提高基体中的珠光体,来达到性能要求的。为节约热处理成本,现有工艺是在生产以上铸件时,炉前配料加入了锰、铜和锡。而铜、锡等贵重金属虽然能使铸件铸态达到技术条件所要求的金相组织和机械性能从而取消热处理工艺。尽管这些贵重金属的添加,减少了热处理工艺,但生产成本依然较高,经济效益不够显著。

灰口铸铁的含碳量较高(2.7% ~ 4.0%),碳主要以自由状态片状石墨形态存在,断口呈灰色,简称灰铁。熔点低(1145 ~ 1250℃),凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,减震性好。它具有良好铸造性能、切削加工性好,减磨性,耐磨性好、低的缺口敏感性,加上它熔化配料简单,成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件,如 :制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。

近几年来,我国铸造行业中,采用中频感应电炉熔炼球墨铸铁件和灰铁铸件越来越普及,同时由于废钢的市场价格总体而言比新生铁便宜,市场上废钢的供应也较充足,这就为运用百分之百的废钢熔炼铸铁件提供了可能。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种纯废钢熔炼球铁和灰铁铸件的工艺,能够解决废铁熔炼成灰铁和球铁制造铸件节约成本的问题。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种纯废钢熔炼球铁和灰铁铸件的工艺,其创新点在于:具体步骤如下:

S1:原材料的选取:选取固定碳含量为≥95%,含硫量小于0.6%,吸收率为80%以上,粒度为1mm-5mm的增碳剂;选取合金含量低,成份准确,清洁无油污少锈,块度50mm-100mm的碳素钢作为制取球铁和灰铁的炉料;选取硅含量在70%-80%的硅铁、锰含量在60%-70%的锰铁;

S2:废钢的熔炼:将选取好的废钢放入到感应电炉中,通过感应电炉产生的电流漩涡加热废钢形成铁水,感应电炉的自搅拌使得铁水成份在感应电炉中分布均匀;

S3:铁水成份的处理:在碳素钢完全熔炼成铁水之前,至少分两次加入选取好的增碳剂;在碳素钢完全熔炼成铁水后1min-2min,先后加入硅铁和锰铁;

S4:铁液的孕育处理:生产灰铁时,向铁液中加入0.3%-1.2%的孕育剂;生产球铁时,向铁液中加入0.8%-1.2%的球化剂且球化剂的稀土含量2%-3%,采用炉前孕育和瞬时孕育相结合的方法。

进一步的,所述废钢完全熔化前,第一次加入选取好的增碳剂总量的30%-45%、待第一加入的增碳剂溶入铁水中时,第二次加入选好的增碳剂总量的50%-60%;废钢完全熔化后1min-2min加入选取好的硅铁总量的80%-90%、加入选取好的锰铁总量的85%-95%;待第一加入的硅铁和锰铁融入铁水中时,根据所要求成份和测试的结果,第三次加入选好的增碳剂总量的5%-10%、第二次加入选取好的硅铁总量的10-20%、加入选取好的锰铁总量的5%-15%。

进一步的,所述生产HT200加入的孕育剂为0.3%-0.5%;生产HT250加入的孕育剂为0.4%-0.8%,生产HT300加入的孕育剂为0.5%-1.2%。

本发明的优点在于:

1)本发明中通过严格控制增碳剂中硫的含量防止球化失败,增碳剂采用多批次分量加入的方式,防止增碳剂过早的加入加速炉壁的侵蚀,同时也保证了增碳剂的熔化效率;通过控制废钢的块度,保证了废钢的熔化效率;合金钢在铁液增高到出铁温度时加入,减少合金的损失;球化剂中稀土含量2%-3%和炉前孕育与瞬时孕育的方法,增加了铁液球化的成功率。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

一种纯废钢熔炼球铁和灰铁铸件的工艺,具体步骤如下:

S1:原材料的选取:选取固定碳含量为≥95%,含硫量小于0.6%,吸收率为80%以上,粒度为1mm-5mm的增碳剂;选取合金含量低,成份准确,清洁无油污少锈,块度50mm-100mm的碳素钢作为制取球铁和灰铁的炉料;选取硅含量在70%-80%的硅铁、锰含量在60%-70%的锰铁。

S2:废钢的熔炼:将选取好的废钢放入到感应电炉中,通过感应电炉产生的电流漩涡加热废钢形成铁水,感应电炉的自搅拌使得铁水成份在感应电炉中分布均匀。

S3:铁水成份的处理:在碳素钢完全熔炼成铁水之前,至少分两次加入选取好的增碳剂;在碳素钢完全熔炼成铁水后1min-2min,先后加入硅铁和锰铁。

S4:铁液的孕育处理:生产灰铁时,向铁液中加入0.3%-1.2%的孕育剂;生产球铁时,向铁液中加入0.8%-1.2%的球化剂且球化剂的稀土含量2%-3%,采用炉前孕育和瞬时孕育相结合的方法。

废钢完全熔化前,第一次加入选取好的增碳剂总量的30%-45%、待第一加入的增碳剂溶入铁水中时,第二次加入选好的增碳剂总量的50%-60%;废钢完全熔化后1min-2min加入选取好的硅铁总量的80%-90%、加入选取好的锰铁总量的85%-95%;待第一加入的硅铁和锰铁融入铁水中时,根据所要求成份和测试的结果,第三次加入选好的增碳剂总量的5%-10%、第二次加入选取好的硅铁总量的10-20%、加入选取好的锰铁总量的5%-15%。

生产HT200加入的孕育剂为0.3%-0.5%;生产HT250加入的孕育剂为0.4%-0.8%,生产HT300加入的孕育剂为0.5%-1.2%。

本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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