[发明专利]一种废钢生产球墨铸铁件的熔炼方法

说明书

本发明涉及钢铁铸造行业，具体为一种废钢生产球墨铸铁件的熔炼方法，包括废钢熔炼、球化处理工艺，所述废钢熔炼工艺过程是：在炉底加入普碳钢和增碳剂采用大功率高温熔炼，边熔炼边加入普碳钢和增碳剂，熔炼后期加入汽车钢板的破碎料和压块料，除渣，增碳过程完毕后加入孕育剂熔炼，取样分析，调整C、Si含量，出铁；所述球化处理工艺是：将铁水进行喷镁球化。本发明具有如下优点：成本低、质量好、废品少。

技术领域

本发明涉及钢铁铸造技术领域，具体涉及一种废钢生产球墨铸铁件的熔炼方法。

背景技术

目前铸造行业面临着炉料价格快速上涨，尤其是生铁价格不断攀升的现实。随着钢铁价格的持续攀升，铸造生铁价格也越来越高。生铁的超高价格和质量上的参差不齐，不仅使球墨铸铁管的生产成本上升，质量上也大受影响，因此探求提高产品质量的新生产工艺和降低生产成本势在必行。

传统用电炉熔炼废钢加增碳剂生产球墨铸铁时，获得的产品质量不稳定，主要存在金属液在凝固结晶时自发晶核少，铁液过冷度大，石墨化能力差和铸件硬度高的问题。传统的大功率高温熔炼方法存在两个主要问题，一是铁液中的碳含量达到一量时，再提高铁液含碳量就非常困难了；二是在熔炼后期加入废钢，炉内金属液飞溅严重，存在较大安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种废钢生产球墨铸铁件的熔炼方法。本发明选用大功率高温熔炼废钢和增碳剂、除渣循环的顺序解决了金属液在凝固结晶时自发晶核少、铁液过冷度大、墨化能力差和铸件硬度高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种废钢生产球墨铸铁件的熔炼方法，包括废钢熔炼、球化处理工艺，其特征在于，所述废钢熔炼工艺过程是：在炉底加入普碳钢和增碳剂采用大功率高温熔炼，边熔炼边加入普碳钢和增碳剂，熔炼后期加入汽车钢板的破碎料和压块料，在汽车钢板的破碎料和压块料加入前，将增碳剂加入到60-70％，加入50％的汽车钢板的破碎料和压块料后关闭电源消除炉内液面的驼峰，静置5-10min使液面平稳，除去炉内液面中心聚集的熔渣，熔渣清除干净后加增碳剂，启动电源大功率高温熔炼，增碳过程完毕后加入孕育剂熔炼，取样分析，调整C、Si含量，出铁；所述球化处理工艺过程是：将铁水升温至1430-1470℃进行喷镁球化。

进一步地，所述废钢为普碳钢、汽车钢板的破碎料和压块料，普碳钢为60-80％，其余为汽车钢板的破碎料和压块料；废钢中Mn≤0.6％、S≤0.04％、P≤0.08％，元素成分参见表1，组成为生铁10％-30％、普碳钢和汽车钢板的破碎料和压块料70％-90％。第一次熔炼加入40％-60％废钢，之后每次熔炼加入20％-30％废钢，废钢熔炼过程后期加入汽车钢板的破碎料和压块料。加入汽车钢板的破碎料和压块料后炉内金属液飞溅严重，存在较大安全隐患。因此结合生产实际，进一步优化了熔炼工艺。即先加入汽车钢板的破碎料和压块料，边熔化边往外除渣，在使用汽车破碎料即“汽车钢板的破碎料和压块料”时要做好验收工作，避免有害元素夹杂在其中，在各种废钢中严查封闭件，封闭件加入炉中容易放炮，存在较大安全隐患。

表1废钢元素标准

进一步地，所述增碳剂为石墨，其中固定碳含量>98％、硫≤0.05％、水分≤0.03％。由于石墨粒度分布对增碳速度及增碳效果影响很大，过大将难以熔化，过小又会漂浮于炉渣中。通过长期试验得出，以粒度分布在0.5－5mm范围内的石墨最好。每次熔炼加入20％-30％增碳剂，防止增碳剂堆积形成高温层，边熔炼边加入废钢和增碳剂。在这段时间内为提高增碳剂的吸收率，消除铁液中的遗传性，需要采用大功率高温熔炼。汽车钢板的破碎料和压块料含渣量较多，在熔炼过程中需除渣，增碳剂不与汽车钢板的破碎料和压块料混合熔炼；当废钢熔炼完毕彻底除渣后，留下8％-12％增碳剂用于调节铁水的C至3.6-4.0％，其余增碳剂全部加入熔炼。