专利名称：一种电渣精炼冲天炉铸造铁水工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于铸造铁水精炼。
铸铁广泛用于机械、冶金、运输等工业的机械部件和零件的铸造。由于铸造多采用冲天炉提供铁水，铁水含硫高，温度低，影响了铸铁件的质量和进一步扩大其应用范围，尤以对生产球墨铸铁更为不利。为此，世界各国都在寻求提高铁水温度和脱硫方法。表1为铁水炉外脱硫工艺方法的技术参数，铁水脱硫率达40-80%，该工艺铁水温降较大，致使浇注发生困难。为提高铁水温度，也曾采用炉外脱硫感应炉再升温的双联熔化方法，该工艺熔炼周期长，成本高。苏联专利SU263630采用火焰喷吹加热的电渣重熔炉来加热铸铁水，其渣池中加入适量焦炭，由于其设备复杂，铁水加热效率低，不宜大规模生产应用。SU808542提出精炼铁水炉渣，成份为SiO218-36%、Al2O36-12%、CaF25-20%、CaO 22-36%、FeO 8-16%、MnO 1.2-2.4%、C 5-10%，该渣可保证铁水精炼效果，铁水成份不发生变化，脱硫率达49-78%，该专利采用碱度较低的多元渣，熔点为1240-1260℃，炉渣熔点偏低，不利于铁水升温。
文献“Литейное П
·иэводств·”1968，№ 10 15-17曾提出冲天炉出铁槽内，在铁水预热室内，采用有衬电渣加热，炉渣为SiO241-44%，CaO 6-15%，MnO 34-38%，CaF24-4.8%，MgO 5.5-5.7%，熔点1200℃，实验室采用电流为600-650安培，炉口电压30-36伏特，电极最大插入深度为80mm，渣层厚度120mm，铁水温度可提高40-45℃，冶炼过程炉衬侵蚀严重，温升较低。
表1不同生铁脱S方法的技术数据
本发明目的是针对上述资料中，炉渣组成和电制度选择以及工艺不甚合理，提出一种电渣精炼铸造铁水的工艺。将冲天炉的前炉或附设精炼包作为有衬电渣炉体，选择碱度大，熔点高的炉渣，配以适当的供电制度和工艺方法，精炼铁水，其脱硫率达40-80%，铁水温度提高50-180℃。
本发明的装置是采用冲天炉和有衬电渣熔炼的前炉串联，
图1所示，或者采用冲天炉铁水包和有衬电渣精炼包串联装置，图2所示。采用交流单相双极串联或交流三相三极的供电方式。该供电方式，可根据精炼铁水量大小选择。
本发明工艺是以石墨为电极的有衬电渣炉，选用碱性炉渣，成份为CaO 20-50%，CaF220-40%，Al2O310-25%，SiO23-15%及少量的其它氧化物，炉渣熔点1350-1450℃，碱度大于1.5，渣金比为0.2-1(重量比)。变压器输入功率为50-80KVA/hr·t(仟伏安/小时，吨铁)炉口电压为40-80伏特。电渣精炼工艺是首先熔化炉渣和升温至高于炉渣熔点200℃以上，再将冲天炉熔炼铁水兑入精炼渣中，进行电渣精炼，精炼时间大于15分钟，精炼的铁水温度升高50-150℃，升温速度为10-30℃/min，脱硫率达40-80%。
本发明炉渣可选择二元渣系，三元或多元渣系，亦可选用CaO 10%，CaF210%，高炉渣80%配制，或选用CaO 25%，CaE225%其余为废高铝砖配制。电渣精炼后的炉渣可以反复循环使用，可达到新渣条件下的脱硫效果，其炉渣成份见表2。
表2精炼渣成份
本发明所采用的渣系精炼铸造铁水工艺，渣中可不加脱氧剂，精炼后铁水中C，Mn，Si等成份变化小于0.05-0.1%，采用3，4，5号炉渣精炼铸造铁水的工业性实验的铁水成份见表3。
表3精炼前后铸造铁水成份
本发明最佳工艺方案，选用CaO 20-30%，Al2O310-25%，CaF220-35%，SiO23-15%，变压器功率50-80KVA/hr·t，炉口电压60-80伏特，电渣熔化加热过程渣金比为0.8，将炉渣加热高于渣熔点的300-400℃，冲天炉铁水兑入精炼渣中后，电渣精炼15-30分钟，铁水升温速度为20-30℃/min精炼前后，铁水中C，Si，Mn等主要元素变化甚小，含硫量达0.005-0.01%，脱硫率为60-80%，铁水中的夹杂物含量和气体含量大幅度降低，因而提高铸件的质量，铸件的气密性能良好。
本发明的装置和工艺简单，基建投资少见效快，精炼过程电耗为50-80度/吨铁，该项技术便于推广应用。本发明适用于高炉铁水，工频感应炉，感应炉及其它熔炼装置提供的铸铁水的精炼。
权利要求
1.一种电渣精炼冲天炉铸造铁水工艺，采用交流单相双极串联电炉，电极为石墨的有衬电渣炉，炉渣成份为CaO、CaF2、Al2O3、SiO2，其特征在于冲天炉的前炉或附设精炼包为有衬电渣炉体，选用碱性渣CaO20-50%，CaF220-40%，Al2O310-25%，SiO23-15%，及其它少量氧化物，变压器输入功率为50-80KVA/hr·t，采用交流三相三极供电方法，电渣精炼铁水工艺为先化渣升温后，向渣池兑入铁水，进行电渣精炼，炉渣经精炼提纯反复使用，连续进行铁水的电渣精炼。
2.根据权利要求1所述电渣精炼工艺，其特征在于碱性炉渣渣系的碱度大于1.5，熔点为1350-1450℃，渣金比为0.2-1。
3.根据权利要求1，2所述电渣精炼工艺，其特征在于熔渣过热度大于200℃，铁水兑入精炼渣池后精炼15分钟，铁水升温速度为10-30℃/min，脱硫率达40-80%。
4.根据权利要求1，2所述电渣精炼工艺，其特征在于最佳工艺选用CaO 20-30%、Al2O310-25%、CaF220-35%、SiO23-15%，变压器功率50-80KVA/hr·t，电压60-80伏特，渣金比为0.8，将炉渣先加热高于其熔点300-400℃，兑入铁水后精炼15-30分钟，铁水升温速度为20-30℃/min，铁水中C，Si，Mn等元素小于0.05-0.1%，铁水中含硫为0.005-0.01%，脱硫率达60-80%。
5.根据权利要求1所述，本发明适用于高炉铁水，工频感应炉，感应炉及其它熔炼装置提供的铸铁水的精炼。
全文摘要
一种电渣精炼冲天炉铸造铁水工艺，采用有衬电渣重熔的前炉或精炼包，变压器输入功率为50-80KVA/hr.t，以石墨为电极，炉渣成份为CaO20-50％，CaF
文档编号C21C1/02GK1034582SQ87106760
公开日1989年8月9日 申请日期1987年10月9日 优先权日1987年10月9日
发明者储少军, 刘海洪 申请人:北京钢铁学院