本发明涉及铸造领域，特别是一种低成本，采用废旧材料生产合格灰铸铁的新工艺方法。
背景技术
在生产实践中，灰铸铁应用广泛。常用的灰铸铁分为ht200材质和ht250材质，要求抗拉强度分别对应大于200和250。目前行业内常用的配料方式为生铁、废钢和回炉料进行生产，此技术大众成熟工艺。随着铸造行业的竞争日益激烈，其质量及成本成为主要的竞争指标。但通常的配料方式生产出来的铸件已没有了明显的成本优势，势必引领铸造技术人员来研究，采用低价位材料来代替进行铸铁件生产。
技术实现要素：
本发明所解决的技术问题在于给出一种利用机械铁（废旧零部件）、废钢、铁屑饼和回炉料做为铸造主要材料来生产合格灰铸铁的方法。
本发明所采用的技术手段为：
一种低成本生产灰铸铁的方法其步骤为：
步骤1——备料：选用机械铁、废钢、铁屑饼和回炉料作为原料；
其中机械铁中各成分质量百分数为：碳3.0%-4.0%，硅1.8%-2.3%，锰0.3%-1.0%，磷:＜1.0%硫:＜1.0%，其余为铁；
其中废钢中各成分质量百分数为：碳0.22%-0.32%，硅0.2%-0.6%，锰≤0.4%，磷<0.04%，硫<0.03%，其余为铁；
其中铁饼中各成分质量百分数为：碳3.2%-3.4%，硅2.0%-2.4%，锰0.4%-0.8%，磷<0.1%，硫<0.1%，其余为铁；
其中回炉料中各成分指令百分数为：碳3.2%-3.4%，硅2.0%-2.4%，锰0.4%-0.8%，磷<0.1%，硫<0.1%，其余为铁；
步骤2——配料：以质量百分数计，选取步骤1中备好原料中的机械铁20-30%、废钢：10%-30%、铁饼：10%-20%、回炉料50%，总量为100%；
步骤3——熔炼：将步骤2配好的料加入熔炼炉内，熔炼时加入增碳剂，炉前成分控制以质量百分数计：碳：3.3%-3.45%、si：1.8%-2.0%、锰：0.4-0.8%、磷＜0.1%、硫：0.065-0.08%，其余为铁；
步骤4——孕育：分为三次孕育，出炉孕育、倒包孕育、随流孕育。
步骤1的原料中，
机械铁为灰铁、齿轮壳、废旧机场、管阀类和废旧机械零件组成；
废钢为市场回收的通料废钢；
铁饼为工厂加工铸件后产生的铁屑压合而成；
回炉料为工厂内同牌号浇冒系统、废铸件和抛洒料。
增碳剂放入熔炼炉炉底，回炉料压住增碳剂。
一次孕育的孕育剂中，以质量百分数计，硅：68%-75%、钙：1%-2%、钡3.5%-5.5%、铝：＜1.7%、其余为铁，粒度3-8mm；
二次孕育的孕育剂中，以质量百分数计，硅：68%-75%、钙：1%-2%、钡3.5%-5.5%、铝：＜1.7%、其余为铁，粒度0.8-3mm；
三次孕育的孕育剂中，以质量百分数计，硅：70%-76%、钙：1%-2%、钡：1.2%-2.5%、铝：1-2%、其余为铁，粒度0.1-0.5mm。
在步骤3中，加料顺序为，先加入部分回炉料，再加入废钢，同时加入增碳剂，之后加入机械铁，在后加入铁饼，最后再加入剩余回炉料。
本发明的有益效果为：
1、本发明操作简单，通过改变炉料配比降低铸件成本；
2、通过多次孕育的方法，消除机械铁带来的白口倾向，并且增强了铁水的孕育，改善石墨形态，保证了铸件的力学性能；
3、利用机械铁、铁屑饼中si高mn高的特点，减少铁合金的用量，降低铁水成本。
具体实施方式
本发明一种低成本生产灰铸铁的方法，其步骤为：
步骤1——备料：选用机械铁、废钢、铁屑饼和回炉料作为原料；
其中机械铁中各成分质量百分数为：碳3.0%-4.0%，硅1.8%-2.3%，锰0.3%-1.0%，磷:＜1.0%硫:＜1.0%，其余为铁；
其中废钢中各成分质量百分数为：碳0.22%-0.32%，硅0.2%-0.6%，锰≤0.4%，磷<0.04%，硫<0.03%，其余为铁；
其中铁饼中各成分质量百分数为：碳3.2%-3.4%，硅2.0%-2.4%，锰0.4%-0.8%，磷<0.1%，硫<0.1%，其余为铁；
其中回炉料中各成分指令百分数为：碳3.2%-3.4%，硅2.0%-2.4%，锰0.4%-0.8%，磷<0.1%，硫<0.1%，其余为铁；
步骤2——配料：以质量百分数计，选取步骤1中备好原料中的机械铁20-30%、废钢：10%-30%、铁饼：10%-20%、回炉料50%，总量为100%；
步骤3——熔炼：将步骤2配好的料加入熔炼炉内，熔炼时加入增碳剂，炉前成分控制以质量百分数计：碳：3.3%-3.45%、si：1.8%-2.0%、锰：0.4-0.8%、磷＜0.1%、硫：0.065-0.08%，其余为铁；
步骤4——孕育：分为三次孕育，出炉孕育、倒包孕育、随流孕育。
步骤1的原料中，
机械铁为灰铁、齿轮壳、废旧机场、管阀类和废旧机械零件组成；
废钢为市场回收的通料废钢；
铁饼为工厂加工铸件后产生的铁屑压合而成；
回炉料为工厂内同牌号浇冒系统、废铸件和抛洒料。
增碳剂放入熔炼炉炉底，回炉料压住增碳剂。
其中，一次孕育的孕育剂中，以质量百分数计，硅：68%-75%、钙：1%-2%、钡3.5%-5.5%、铝：＜1.7%、其余为铁，粒度3-8mm；
二次孕育的孕育剂中，以质量百分数计，硅：68%-75%、钙：1%-2%、钡3.5%-5.5%、铝：＜1.7%、其余为铁，粒度0.8-3mm；
三次孕育的孕育剂中，以质量百分数计，硅：70%-76%、钙：1%-2%、钡：1.2%-2.5%、铝：1-2%、其余为铁，粒度0.1-0.5mm。
在步骤3中，加料顺序为，先加入部分回炉料，再加入废钢，同时加入增碳剂，之后加入机械铁，在后加入铁饼，最后再加入剩余回炉料
以下为具体实施例。
取原料化学成分如下，均以质量百分数计：
机械铁：碳:3.0%-4.0%、硅:1.8%、锰：0.4%、磷:＜1.0%硫:＜1.0%，其余含量为铁；
废钢：碳:0.22%、硅:0.39%、锰：0.4%、磷:0.028%硫:0.019%，其余含量为铁；
铁饼：碳:3.3%硅:2.2%锰：0.5%磷:0.08%硫:0.07%，其余含量为铁；
回炉料：碳:3.3%硅:2.2%锰：0.5%磷:0.08%硫:0.07%，其余含量为铁；
增碳剂：碳含量为:98%，其余为杂质
一次孕育剂：硅：68%-75%、钙：1%-2%、钡3.5%-5.5%、铝：＜1.7%、其余为铁，粒度3-8mm
二次孕育剂：硅：68%-75%、钙：1%-2%、钡3.5%-5.5%、铝：＜1.7%，其余为铁，粒度0.8-3mm
三次孕育剂：硅：70%-76%、钙：1%-2%、钡：1.2%-2.5%、铝：1-2%，其余为铁，粒度0.1-0.5mm
实施例中
共熔化5000kg铁水
炉料配比：机械铁：1100kg废钢800kg回炉料2500kg铁饼：600kg增碳剂26kg（增碳剂放入中频炉下部）出炉温度控制1520℃-1440℃。
加料顺序：（炉内可预留铁水300kg左右）
①先加入回炉料1500kg左右；
②在加入废钢800kg，同时加入增碳剂；
③机械铁加入1100kg；
最后加铁屑饼600kg在加入回炉料1000kg。
孕育过程：分为三步，一次孕育为铁水倒入周转包（加入总质量0.2%的一次孕育剂）；二次孕育为周转包导入浇注机内（加入总质量0.3%的二次孕育剂），打渣后浇注时进行三次孕育（随流孕育粒度0.1-0.5mm加入总质量0.05-0.1%的三次孕育剂）。
本发明还可以采用的手段如下：
①将增碳剂加入炉底，使增碳剂有足够长的时间吸收，同时使用200kg破碎后的回炉料将其压住，防止增碳剂损耗；
②控制熔炼的出炉温度，由原来的1500℃-1520℃提高到1520℃-1540℃，熔清后，及时打渣，反复三次以上；
③适当降低铁水原si含量，提高孕育剂加入量，由原来的1.9-2.0%，降低到1.8-1.9%，孕育量增大，终si含量不变；
④由原来的两次孕育修改为三次孕育，分别为：出炉孕育、倒包孕育、随流孕育；
⑤修改普通硅钡钙孕育剂改为长效复合孕育剂，达到增强孕育的效果，这里的长效复合孕育剂可以是硅锶孕育剂，化学成分：si：70-75%、ca：≤0.1、al：≤0.5、sr：0.6-1.2%；厂家为埃肯孕育剂。
可以通过以上手段，确保铁水品质，还可以辅助合金铜、锡加入，加入方式是在电炉内加入，含量视产品决定，小一些的铸件含量在0.0-0.0.2%，厚大的一些产品加入量在0.02-0.05%，范围不定，使铸件达到ht200和ht250材质要求。