[发明专利]一种复合铸铁生产汽车发动机缸体熔炼铸造操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种熔炼铸造方法，具体来讲是一种复合铸铁生产汽车发动机缸体熔炼铸造方法。

背景技术

生产汽车发动机缸体属复杂耐压铸铁件，由于结构复杂、技术要求高，因而对原材料质量相对要求较高。国内大多数生产厂家，采用传统的生产工艺，生铁、废钢添加合金元素，然而其生产工艺还是比较复杂，产品合格率较低，生产成本也相对较高。而且由于原材料质量的波动，带来工艺稳定性较差，不时出现成批报废，一般情况下，生铁铸铁件成品率只有70%左右，铸件本体性能也难以稳定达到标准要求。由于铸造毛坯成品率低，严重影响了发动机缸体的供货周期，而且造成后续加工成本及汽车制造成本加大。

发明内容

本发明的目的在于在此提供一种复合铸铁生产汽车发动机缸体熔炼铸造操作方法。本发明是这样实现的，构造一种复合铸铁生产汽车发动机缸体熔炼铸造操作方法，其特征在于：

（一）合成铸铁原材料配比（质量百分比）：回炉料30％，碳粉2.5-3.5%，锰铁0.3-0.81.5%，硅铁1.4-1.9%，铬铁<0.3%，紫铜0.5-1%，合金0.5-1%，锡0.08-0.11%，其余为废钢；

（二）合成铸铁熔炼：

（1）熔炼步骤：先按10%的废钢和增碳剂，废钢和增碳剂，待熔清后再加入剩余的废钢及回炉料；待熔清后再加入其它原材料；

（三）合成铸铁型箱烘烤过程控制：

 （1）烘烤前准备：缸体外型采用醇基涂料浸涂后点燃，静放90—120分钟，使酒精完全挥发，将型箱装入炉内；装炉时型箱之间间隙为15-30mm，装好后将台车送入炉内，关好炉门打开烟道，启动风机，再送电，运行30分钟后关闭烟道；

（2）烘型工艺：将送电旋钮调到自动位置，最高温度设定为170-180℃，在升温过程中，温度升到140℃时，每10分钟拉开烟道一次，在保温过程中烟道一直拉开，保温时间为30-60分钟；

（3）保温结束后，关掉电源和风机，打开炉门，将烘好的型箱台车从炉内移出；

（四）合成铸铁合箱过程控制：

（1）合箱前准备：准备好烘干的型、芯；

（2）进行合箱程序；

（五）合成铸铁孕育过程的控制：

在出铁水时进行孕育，先将铁水流入大钢包，铁水温度控制在1490-1510℃，过热时冷却3-6分钟，再依次倒入小包，将锶硅孕育剂按3‰的比例放入小包内孕育；二次孕育即随流孕育。

根据本发明所述的复合铸铁生产汽车发动机缸体熔炼铸造操作方法，其特征在于：选用高碳≥1.7、低P、S≤0.3材质的废钢作为原材，减少使用增碳剂及部分合金的加入，降低生产成本。

根据本发明所述的复合铸铁生产汽车发动机缸体熔炼铸造操作方法，其特征在于：增碳剂0.5-0.7%。

采用复合铸铁技术后，按照废钢＋回炉料配比，铸件成品率平均可提高20％左右，年产1万吨将消化废钢9000吨，回炉料为浇冒系统及废品回用。可节约铸造生铁8300吨（3250元/吨）、合金元素300吨（平均按100000元/吨计）、消耗废钢6000吨（3200元/吨），节约成本约为386.4万元。同时由于采用复合铸铁技术,对复杂铸件成品率可提高20%以上，相当于节约熔炼铁水2500吨，每吨铁水溶炼耗能约122.9kg标煤，共计节能1229吨标煤；由于用废钢替代生铁后，节能约2500吨标煤，经济和社会效益显著。可以看出采用复合铸铁技术后节能及减排效果显著，生产成本低，而且铸件综合质量非常优良。

复合铸铁生产技术由于采用废钢、回炉料，节约了大量生铁和钼、铜等合金元素，不但降低了资源消耗，减少了铸造“三废”排放，而且大幅提高铸件成品率，改善了铸件的综合性能。为了实现汽车发动机缸体制造业的环境友好、可持续发展，必须尽快进行复合铸铁生产技术在铸造行业的工程化应用，这对促进构建节约型社会，适应国民经济、健康、快速可持续发展具有非常重要的意义。

本发明的优点在于：采用复合铸铁技术是节约能耗、减少排放的熔炼铸造新技术。它利用废钢、回炉料代替优质生铁和贵重合金元素，生产高强度复杂铸铁件，通过增碳剂来调整化学成分、辅之以适当的孕育处理，且坯件在减少热处理工序的条件下，同样确保铸件的力学性能要求。由于采用废钢、回炉料，节约了大量生铁和钼、铜等合金元素，不但降低了资源消耗，而且减少了铸造废渣排放。采用该项技术不但可以大幅提高铸件成品率，改善铸件的综合性能，同时对促进传统汽车发动机缸体制造行业的升级改造、实现汽车制造业的环境友好、可持续发展具有非常重要的意义。