[发明专利]一种直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法

说明书

技术领域

本发明属于铸造技术领域，涉及一种直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法。 

背景技术

水渣铁可以作优质的水泥原料，可以制成：矿渣硅酸盐水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥、矿渣砖、矿渣混凝土等。然而用水渣铁直接炼铁生产铸铁件，在现有的专利中，中国专利201020297762.X《一种水渣铁粒分离装置》中只时涉及到一种水渣铁粒分离装置，主要用于在线分离高炉水冲渣工艺的水渣产品中存在的微小铁粒；中国专利201020175285.X《水渣铁回收装置》中，只是一种水渣铁的回收装置；中国专利93114922.3《废铁屑炼铁直接浇注铸件工艺》只涉及到废铁屑炼铁直接浇注铸件工艺。以上专利中都只对水渣铁的回收或者是铁屑炼铁直接浇注铸件工艺进行了分析，却没有涉及到水渣铁炼铁直接浇注铸件的生产工艺分析。在现有的生产中，灰铁铸件大部分都是买进配好的灰铁原料生产，这样生产成本比较高（灰铁原料价格为3000～3500元每吨）；而且使用水渣铁炼铁生产铸铁件的过程中，水渣铁颗粒在中频炉中加热后会成块状聚结，不管采用多高的熔炼温度都无法熔化成铁水，导致直接利用水渣铁生产铸铁件存在很大的难度。 

发明内容

一般情况下，在中频炉中加入适量的水渣铁粒，加热达到熔化温度后，水渣铁粒不会熔化成铁水而是在熔化温度下凝结成块状，继续升高中频炉温度，块状物不随温度升高而溶解，从而不能直接生产铸件。本发明的目的是提供一种能直接利用水渣铁直接生产铸铁件、且可大幅度降低生产成本、提高生产效率的同时，能够生产出性能符合要求的铸件的直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法。 

为了克服现有技术中存在的问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：水渣铁（水渣铁颗粒市场价格1700～1950元每吨）直接浇注铸件是在标准灰铁材料熔化成铁水后，向铁水中加入一定比例的水渣铁粒，这样可以使得水渣铁粒完全熔化于铁水中，然后在铁水中加入净化变质剂，直接生产灰铁铸件的一种新的生产方法，可有效降低生产成本（原料价格可降低1000～1500元每吨），提高出品率。其生产工艺流程图如附图1所示。 

水渣铁和灰铁的重量比为：1：（7-10） 

利用水渣铁炼铁直接生产铸铁件的方法，该方法具体按以下步骤进行：

步骤1：水渣铁颗粒是将从炼钢厂购置的废弃水渣铁块送至水泥厂进行破碎，将水渣铁块破碎成颗粒，对破碎后的颗粒进行磁选，获得符合生产的水渣铁粒料（颗粒）。

步骤2：按质量分数比取10%的正常灰铁铸件生产所用标准灰铁原料置于中频炉底层，将中频炉进行预热（时间为10分钟～15分钟），然后，将中频炉的功率升至满负荷，使得炉内温度达到1350℃～1400℃，加热1～2个小时，使得灰铁原料熔化成铁水。 

步骤3：当步骤2中的灰铁原料完全熔化成铁水后，向铁水中加入90%步骤1所述筛选出的水渣铁颗粒，继续将中频炉的功率升至满负荷，使炉内温度提升到1450℃～1500℃，加热2～3个小时，直到中频炉中的水渣铁颗粒完全熔化成铁水。 

步骤4：当步骤3中所加入的原料全部熔化成铁水后，铁水表面至炉口的距离为15cm～20cm时，对铁水取样进行前炉化验分析，根据分析结果对炉内铁水中的元素进行调整，使铁水中的元素含量符合要求。以750kg中频炉为例每15公斤废钢可降C约0.1，每10公斤废钢可降Si 0.1～0.13；每1公斤炉口增碳剂(C-1)可增C为0.1左右，每1公斤硅铁(FeSi75)或复合孕育剂可增Si 0.1。 

步骤5：待步骤4中元素含量符合要求的铁水升温至1370℃～1420℃时，在熔融的铁水中加入净化剂、变质剂和孕育剂。 

（1）当原铁水符合控制条件时，要生产HT150各类铸件时，其材料的配比与净化变质方法为： 

待铁水出炉时，将事先按比例配置好的净化剂（氟铝酸钠）0.1%～0.2%、变质剂（稀土硅铁合金）0.1%～0.2%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.1%～0.2%混合放入事先烘干过的铁水包中，待铁水出炉到位时，充分搅拌反应1～2分钟，即可获得HT150铸铁铁水。

（2）当原铁水符合控制条件，要生产HT200各类铸件时，其材料的配比与净化变质方法为： 

待铁水出炉时，将事先按比例配置好的净化剂（氟铝酸钠）0.2%～0.3%、变质剂（稀土硅铁合金）0.2%～0.3%、孕育剂（硅铁FeSi75)0.15%～0.2%混合放入事先烘干过的铁水包中，待铁水出炉到位时，充分搅拌反应2～3分钟，即可获得HT200铸铁铁水。