[发明专利]一种双联法生产合成铸铁的方法

说明书

本发明利用纯氧燃气回转化铁炉与中频电炉双联工艺合成铸铁，克服使用回炉料、废铁或铁屑压块使用总量最高70％的限制，提高了回炉料和废铁、铁屑压块的使用量，降低生产成本；本发明因在纯氧燃气回转化铁炉中元素烧损比例较高，故在其后的中频电炉中加入碳化硅以及锰铁，增碳、增硅、增锰，以减少烧损率，在中频电炉中进行调质，铁液成分易于调整控制，铁液成分稳定；本发明提供的炉料中铁屑压块的密度大于5.2g/cm³，铁屑压块密度较高，不产生碎裂或粉屑，因此避免了发生粘炉壁或者在炉壁结瘤的现象。

技术领域

本发明属于材料加工领域，具体涉及一种双联法生产合成铸铁的方法。

背景技术

目前合成铸铁有四种成熟的方法：(1)燃焦冲天炉合成铸铁：利用高炉新生铸铁、回炉铁、废钢、熔剂以及焦炭，按照一定的配比加入冲天炉，经过冲天炉熔炼合成铸铁。(2)燃焦冲天炉与电炉双联合成铸铁：把燃焦冲天炉熔炼的铁液兑入电炉，根据铁液取样化验结果，在电炉中加入一定比例的合金炉料，以调整到所需要的铸铁成分。(3)感应电炉合成铸铁：在电炉中按比例加入废钢、回炉铁、新生铸铁，熔炼后根据取样化验结果再加入一定比例的合金炉料，以调整到所需要的铸铁成分。(4)纯氧燃气回转化铁炉合成铸铁：在纯氧燃气回转化铁炉中按照不同配比加入废钢、回炉铁、废铁(铁屑压块)或新生铸铁以及一定比例的增碳剂，经过加热熔化后合成铸铁铁液。

上述合成铸铁方法存在的缺点是：对使用废铁或铁屑压块的比例有限制，最高不超过70％；合金元素烧损比例高；铁液成分不稳定；加入低比重铁屑压块比例高时易粘炉衬或结瘤。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明采用纯氧燃气回转化铁炉与中频电炉双联熔炼工艺，提高使用铁屑压块熔炼铸铁时的加入比例，降低生产成本；在需要增加元素含量时，在中频电炉中加入合金元素调质，减少元素烧损；使铁液成分稳定；高比例加入高密度铁屑压块时不粘炉衬不结瘤。

本发明的目的是提供一种双联法生产合成铸铁的方法。

根据本发明具体实施方式的双联法生产合成铸铁的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)按照以下重量百分比准备炉料，所述炉料按照重量百分比包括普碳废钢17.15-20％，回炉料8-12％，废铁或铁屑压块68-72％和增碳剂1.35％-2％，所述铁屑压块的密度大于5.2g/cm³；

(2)将步骤(1)准备的炉料送入纯氧燃气回转化铁炉内，调节纯氧与天然气的比例，使天然气充分燃烧，对炉料进行炉料预热、炉料软化、炉料熔化和铁液过热处理；

(3)将步骤(2)中经过过热处理的铁液进行出铁处理，将出铁得到的铁液进行增碳、增硅处理；

(4)将步骤(3)中经过增碳、增硅处理的铁水加入到中频电炉中，然后将铁液过热到1530-1550℃，静置5-10min；

(5)对步骤(4)中的中频电炉内的铁液进行增锰处理，即得到所述合成铸铁。

对经过纯氧燃气回转化铁炉处理之后的铁液进行增碳、增硅处理，铁液进入中频电炉后过热到1530-1550℃，易于增碳，碳化硅在中频炉中熔融，石墨晶核显著增多，促进石墨形成；在中频炉中增硅，硅对石墨的孕育效果也好于在纯氧燃气回转化铁炉中增硅效果，能改善铸件的机械性能；对在中频电炉中的铁液进行增锰处理，相对于在纯氧燃气回转化铁炉中增硅增碳增锰处理的方法减少了碳、硅、锰的烧损率；在中频电炉中进一步调质，铁液成分易于调整控制。

根据本发明具体实施方式的双联法生产合成铸铁的方法，优选地，步骤(1)中，所述增碳剂为焙烧的石油焦粒，所述焙烧的石油焦粒为经煅烧处理过的石油焦粒，所述焙烧的石油焦粒中含碳量为95％以上。

在纯氧燃气回转化铁炉中加入焙烧的石油焦粒，改善纯氧燃气回转化铁炉中的还原气氛，减少FeO产生，且还原铁锈。