专利名称：一种集渣剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及铸铁冶金制造领域，尤其涉及一种集渣剂及其制备方法。
背景技术：
目前我国铸铁制造过程中，脱硫工艺得到迅速的推广应用。球墨铸铁在生产过程中，球化和孕育后，铁水中的硫等杂质元素分散在铁液中，不易清除。如果使用扒渣耙进行扒渣则会造成扒渣时间过长，扒渣过程中大量铁水随着炉渣流失，严重浪费成本、制约铸铁产能发展。为了改善扒渣效果，降低铁损，提高作业效率，扒渣前需要使用集渣剂，以利于进行快速扒渣，减少冶炼过程中回硫以及扒渣过程铁损。但目前使用的集渣剂在降低扒渣时间，降低铁损方面效果并不显著，不能满足球墨铸铁的铸造要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种集渣剂。本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种集渣剂，其质量百分比为 SiO2 74 % -74. 5 %，Al2O3 12. 7% -13. 1 %，Fe2O3 0. 8 % -1. 2 %, Ca 0. 7 % -0. 9 %, Mg 0. 08% -0. 12%, K2O 4. 3% -4. 7%, Na2O 3. 0% -3. 4%，余量为 Fe 以及不可避免的杂质。进一步地，该集渣剂质量百分比为:Si0274. 5%, Al2O3 :13%, Fe2O3 :1. 0%, Ca 0.8%, Mg :0. 10%, K2O 4. 5%, Na2O :3· 2%，余量为Fe以及不可避免的杂质。进一步地，该集渣剂的质量百分比为=SiO274. 2%, Al2O3 13. 1%, Fe2O3 1. 2%, Ca 0. 9%, Mg 0. 12%, K2O 4. 7%, Na2O 3. 4%，余量为 Fe 以及不可避免的杂质。本发明还提供一种上述集渣剂的制备方法，其包括步骤Sl 按上述配方按重量称取原料，并将称取的原料放入混料机中搅拌、混合均勻；S2 将混合均勻的原料放入干燥箱内烘干，烘干温度为300°C到350°C，烘干时间 5-10分钟；S3 将烘干后的块状物粉碎成粉末状后装袋封口。本发明相比现有集渣剂有如下有益效果(1)扒渣时间短加入本发明集渣剂后， 成渣效果良好，炉渣呈大块状、扒渣容易、扒渣干净。扒渣时间相比未加入集渣剂前减少 2/3 ； (2)铁损小加入本发明集渣剂后，铁渣铁损由平均3. 5kg/t减少到lkg/t以下；(3)在使用过程中不污染环境、无毒、无尘、无异味，原料来源广泛、成本低廉。
具体实施例方式集渣剂主要是利用中性物质在高温作用下会膨胀或熔融，膨胀后形成比重低、中空气孔，熔融后具有一定的粘结性的特性将铁液表面的残渣聚集一起形成残渣块，便于清理。集渣剂由于采用的是中性物质作为其主要成分，因此其化学性质稳定，不会对铁液产生二次污染。
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本发明第一较佳实施例中，集渣剂的质量百分比为=SiO2 74%, Al2O3 :12.7%, Fe2O3 :0. 8%, Ca 0. 7%, Mg 0. 08%, K2O 4. 3%, Na2O 3. 0%,余量为 Fe 以及不可避免的杂质。本发明第二较佳实施例中，集渣剂的质量百分比为=SiO2 :74.5%，Al2O3 =13%, Fe2O3 1. 0%, Ca 0. 8%, Mg 0. 10%, K2O 4. 5%, Na2O 3. 2%,余量为 Fe 以及不可避免的杂质。本发明第三较佳实施例中，集渣剂的质量百分比为=SiO2 74. 2%, Al2O3 13. 1%, Fe2O3 1. 2%, Ca 0. 9%, Mg 0. 12%, K2O 4. 7%, Na2O 3. 4%,余量为 Fe 以及不可避免的杂质。上述集渣剂通过如下方法制成(1)按上述各实施例中的配方按重量称取原料，并将称取的原料放入混料机中搅拌、混合均勻；(2)将混合均勻的原料放入干燥箱内烘干，烘干温度为300°C到350°C，烘干时间 5-10分钟；(3)将烘干后的块状物粉碎成粉末状后装袋封口，以便后续使用。下面详细论述集渣剂应用于球墨铸铁铸造，以及集渣剂各成分对球墨铸铁铸造过程中产生的炉渣的影响。出炉铁液经过球化以及孕育处理后，向出炉铁液内添加相当于出炉铁液质量 0. 5% -1. 0%、粒度为1-20毫米的集渣剂，对出炉铁液进行第一次集渣处理。在铁液浇注之前再次加入出炉铁液质量0. 2% -0. 5%，粒度1-5毫米的集渣剂，对出炉铁液进行第二次集渣处理。在未加集渣剂前，分析铁液球化和孕育后的炉渣成分，可知铁液渣呈酸性、熔点低且粘度高。而加入本发明集渣剂后，集渣剂内呈碱性的Mg元素与Ca元素中和酸性后则会有效降低铁液渣粘度，同时加入Ca元素又能有效降低铁液渣熔点。但是如果碱性物加入过多，则会使得铁液渣熔点升高、过热度减小而造成铁液渣粘度再次提高，因此又必须降低Ca 元素的含量。为平衡二者的关系，本发明中在集渣剂中包含强碱性的K2O和Na2O以显著降低铁液渣的粘度，提高铁液渣流动性，便于扒渣。铁液渣的表面张力是影响铁液渣中铁损的主要参数。提高铁液渣的表面张力则会从根本上降低渣中的铁损。在球墨铸铁铸造过程中，第一次加入集渣剂时，铁液温度通常为 14000C -1500°C，在此温度下，集渣剂各成分的表面张力(单位为10_3N/m)为=SiO2 :285， Al2O3 640, Fe2O3 590, Ca :600，Mg 500, K2O 156，Na2O :172。铁液渣中加入具有上述表面张力的集渣剂后，铁液渣自身的表面张力得到提高。表1对同一成分的重量为120t的铁液，利用相同的铸造工艺和条件，分别对比测试加入本发明实施例一至实施例三的集渣剂以及不加入集渣剂后产生的渣量、渣中铁损以及计算出来的每吨铁的铁损。表 1
权利要求
1.一种集渣剂，其特征在于，所述集渣剂的质量百分比为=SiO2 :74% -74.5%， Al2O3 12. 7% -13. 1 %，Fe2O3 0. 8% -1. 2%, Ca 0. 7% -0. 9%, Mg 0. 08% -0. 12%, K2O 4. 3% -4. 7%, Na2O 3. 0% -3. 4%，余量为Fe以及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的集渣剂，其特征在于，所述集渣剂质量百分比为=SiO2 74. 5%, Al2O3 13%, Fe2O3 1. 0%, Ca 0. 8%, Mg 0. 10%, K2O 4. 5%, Na2O 3. 2%，余量为 Fe以及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的集渣剂，其特征在于，所述集渣剂的质量百分比为=SiO2 74. 2%, Al2O3 13. 1 %, Fe2O3 1. 2%, Ca 0. 9%,Mg 0. 12%, K2O 4. 7%, Na2O 3. 4%，余量为 Fe以及不可避免的杂质。
4.一种制备权利要求1至4任一项所述集渣剂的制备方法，其特征在于包括步骤51按权利要求1至4任一项所述集渣剂的质量百分比称取原料，并将称取的原料放入混料机中搅拌、混合均勻；52将混合均勻的原料放入干燥箱内烘干，烘干温度为300°C到350°C，烘干时间5_10 分钟；53将烘干后的块状物粉碎成粉末状后装袋封口。
全文摘要
本发明公开一种集渣剂，属于铸铁冶金技术领域，其解决了现有技术中集渣剂集渣效果差、铁损大的缺点。本发明集渣剂质量百分比为SiO274％-74.5％，Al2O312.7％-13.1％，Fe2O30.8％-1.2％，Ca0.7％-0.9％，Mg0.08％-0.12％，K2O4.3％-4.7％，Na2O3.0％-3.4％，余量为Fe以及不可避免的杂质。本发明还公开一种上述集渣剂的制备方法。本发明相比现有集渣剂有如下有益效果(1)扒渣时间短加入本发明集渣剂后，成渣效果良好，炉渣呈大块状、扒渣容易、扒渣干净。扒渣时间相比未加入集渣剂前减少2/3；(2)铁损小加入本发明集渣剂后，铁渣铁损由平均3.5kg/t减少到1kg/t以下；(3)在使用过程中不污染环境、无毒、无尘、无异味，原料来源广泛、成本低廉。
文档编号C21C7/076GK102382946SQ20111032912
公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者俞光杰, 刘锐, 李建国 申请人:宁波康发铸造有限公司