专利名称：电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法
技术领域：
本发明涉及金属冶炼的工艺方法，尤其涉及电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法。
现在冶炼稀土硅铁镁合金，普遍采用中频冶炼法，即将配制好的原料、硅铁、金属镁、废钢、硅钙、稀土硅铁加入电弧炉内，通电熔化，待全部熔清后达到出炉温度，即浇入铸模。这种熔炼方法工艺简单，但在炉内所加金属元素中，镁的熔点最低，会先期熔化，与空气中的氧结合，生成较高的氧化镁，这种产品仅能用于普通球墨铸铁的球化剂。以中频炉熔兑法生产的合金产品，不能满足稀土硅铁镁合金的质量要求。国外也有的采用密封熔兑法或高温熔兑法，生产稀土硅铁镁合金，因生产成本太高，已相继不能维持。
本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种电弧炉一步法生产低氧化镁稀土合金的工艺方法，既可降低生产工程中的成本，又可以降低金属镁的氧化量，提高产品的质量，使氧化镁含量小于0.7％。
本发明所述的电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法，是按稀土硅铁镁合金的成分要求，将除了金属镁以外的其他原材料一并投入电弧炉内，同时按比例加入硅铁、石灰、废钢和稀土矿物，进行有渣冶炼，待炉料熔清后提温，加入的石灰(氧化钙)、稀土与硅铁中的硅在高温下进行化学反应，形成合金液中的Si、Ca、Re、Fe等元素符合设计要求时，提温出炉。将合金液灌入上部有盖，底部装有透气砖的熔兑罐内，按合金液的重量，压入配比量的镁锭，压紧罐盖，吹氮气搅拌，以保证兑入的金属镁均匀混合，同时产生最低的氧化烧损，氧化镁控制在0.5％左右。然后压盖浇铸，即将配兑好的金属液浇入带盖的铸模中。带盖浇铸是保证稀土硅铁镁合金高质量的最后一道关键技术，可保证合金液体入模后上下面迅速冷却结晶，使金属镁不偏析，同时隔绝空气中的氧与合金接触，以减少冶炼过程中最后的氧化。
本发明所述电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法，所用材料主要是非成品性原材料，而且可以完全保证稀土硅铁镁合金的产品质量，因此生产成本可大大降低。本发明的工艺方法中，采用压熔兑镁，吹氮搅拌，带盖浇铸，较好地保证了产品的高质量。尤其压兑镁时，熔兑罐带盖封闭，能使高温合金液体不与外部空气接触。吹氮气搅拌，保证了金属镁在合金中的均匀性，且减少了氧化物的生成。本发明工艺中采用带盖浇铸，保证了合金液浇入铸模后，上下面迅速冷却和结晶，保证合金冷却结晶后不偏析；带盖浇铸可与空气中的氧隔绝，减少最后的氧化；浇铸成形的合金平整均匀，降低了下一道工序的破碎损失。氧化镁含量控制在0.5％左右，符合设计要求。
本发明所述的电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法，实施例如下本发明所述的电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法，是采用现有技术的电弧炉，通电升温，按稀土硅铁镁合金的成分要求，将除了金属镁以外的其他原材料按设计比例一并投入电弧炉内，同时按比例加入硅铁、石灰、废钢和稀土矿物，进行有渣冶炼，待炉料熔清后提温，加入的石灰(氧化钙)、稀土与硅铁中的硅在高温下进行化学反应，形成合金液中的Si、Ca、Re、Fe等元素符合设计要求时，提温出炉。将合金液灌入上部有盖，底部装有透气砖的熔兑罐内，按合金液的称量，压入配比量的镁锭，压紧罐盖，吹氮气搅拌，以保证兑入的金属镁均匀混合，同时产生最低的氧化烧损，氧化镁控制在0.5％左右。然后压盖浇铸，即将配兑好的金属液浇入带盖的铸模中。带盖浇铸是保证稀土硅铁镁合金高质量的最后一道关键技术，可保证合金液体入模后上下面迅速冷却和结晶，使金属镁不偏析，同时隔绝空气中的氧与合金液接触，以减少最后的氧化。本发明所述电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法，所用材料主要是非成品性原材料，而且可以完全保证稀土硅铁镁合金的产品质量，因此生产成本可大大降低。本发明的工艺方法中，采用压熔兑镁，吹氮搅拌，带盖浇铸，较好地保证了产品的高质量。尤其压兑镁时，熔兑罐带盖封闭，能使高温合金液体不与外部空气接触。吹氮气搅拌，保证了金属镁在合金中的均匀性，且减少了氧化物的生成。这里所说的吹入氮气，也并不是要作这样的限制，吹入除了氧气以外的其他气体也是可行的，其目的都在于在使金属镁在合金中均匀混合的同时，减少氧化物的生成。本发明工艺中采用带盖浇铸，保证了合金液浇入铸模后，上下面迅速冷却和结晶，保证合金冷却结晶后不偏析；带盖浇铸可与空气中的氧隔绝，减少最后的氧化；浇铸成形的合金平整均匀，降低了下一道工序的破碎损失。本发明的工艺过程可以简述为精选原料→配料称量→入炉冶炼→扒渣→出炉→注入熔兑罐→压镁→吹气搅拌→注入带盖铸模。
权利要求
1.电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法，采用现有技术的电弧炉，其特征在于将电弧炉通电升温，按稀土硅铁镁合金的成分要求，将除了金属镁以外的其他原材料按设计比例一并投入电弧炉内，同时按比例加入硅铁、石灰、废钢和稀土矿物，进行有渣冶炼，待炉料熔清后提温，加入的石灰(氧化钙)、稀土与硅铁中的硅在高温下进行化学反应，形成合金液中的Si、Ca、Re、Fe等元素符合设计要求时，提温出炉。
2.根据权利要求1所述的电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法，其特征在于将合金液灌入上部有盖、底部装有透气砖的熔兑罐内，按合金液的称量，压入配比量的镁锭，压紧罐盖，吹氮气搅拌。
3.根据权利要求1所述的电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法，其特征在于将配兑好的金属液浇入带盖的铸模中，实现带盖浇铸。
全文摘要
电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法,是按稀土硅铁镁合金的成分要求,将除了金属镁以外的其他原材料一并投入电弧炉内,按配比好的原料入炉冶炼。所加原料在高温下进行化学反应,形成合金液中的Si、Ca、Re、Fe等元素符合设计要求时,提温出炉。将合金液注入封闭的熔兑罐内,按合金液的重量,压入配比量的镁锭,压紧罐盖,搅拌均匀,以保证兑入的金属镁均匀混合,同时产生最低的氧化烧损。然后压盖浇铸,即将配兑好的金属液浇入带盖的铸模中。使用本发明的技术,可使生产成本降低,产品质量提高。
文档编号C22B4/06GK1350064SQ00123959
公开日2002年5月22日 申请日期2000年10月20日 优先权日2000年10月20日
发明者李庆祥, 王林安, 张志勇, 贺东, 邹月伯, 靳稀金 申请人:靳稀金