[发明专利]吹氮保护下的稀土镁硅铁合金的生产方法

说明书

本发明公开了一种吹氮保护下的稀土镁硅铁合金的生产方法，在采用中频感应电炉制备稀土镁硅铁合金熔体的过程中，从炉料1/2熔化开始到出炉的这段时间内，设置在中频感应电炉上方的炉膛吹氮保护装置向炉膛内吹氮，氮气保护炉膛内的合金熔体；从合金熔体出炉浇铸开始到浇铸结束这段时间内，设置在合金浇铸流道上方的合金浇铸流道吹氮保护装置向合金浇铸流道的中心喷吹氮气，保护合金浇铸流道内的合金熔体。优点，吹氮保护下的稀土镁硅铁合金模锭表面呈黑灰色，白色氧化镁明显减少。吹氮保护的稀土镁硅铁合金成品较之没有吹氮保护的合金成品氧化镁含量降低了3‑4%。尽管吹氮保护所降低的氧化镁量很有限，但能够使临界于合格边缘的产品达到合格。

技术领域

本发明涉及稀土镁硅铁合金熔体净化技术领域，具体涉及一种降低稀土镁硅铁合金中氧化镁含量同时不增加杂质的炉膛吹氮和浇铸流道吹氮工艺，具体的说是一种吹氮保护下的稀土镁硅铁合金的生产方法。

背景技术

稀土镁硅铁合金是指由硅铁、钙、镁、稀土等经熔融配置而成的合金，是目前世界上用得最为广泛的球化剂。在球墨铸铁的球化处理过程中，球化剂中氧化镁的含量的高低，对球化效果有很大影响。氧化镁在球化处理中属于无效镁，氧化镁含量偏高会阻碍石墨从片状转化为球状，造成铸件力学性能降低。因此，球化剂中氧化镁的含量必须控制在一定范围之内。相关国家标准中规定：球化剂中氧化镁的含量不得大于其中镁含量的10%。

因此采用有效方法降低稀土镁硅铁合金中氧化镁含量，对提高球化效果有着十分重要的意义。

目前，采用中频电炉制备稀土镁硅铁合金，在熔炼和浇铸阶段由于高温和暴露于空气中，难以避免地会产生氧化镁。为此，人们开发并采用了许多方法和措施来降低合金中的氧化镁含量。例如：

1、采用中频感应电炉中熔炼稀土镁硅铁合金，为减少镁的烧损，通过控制加料次序，首先让镁与硅结合成稳定的镁硅相。

2、熔炼中通过功率控制，先低功率化镁，后高功率熔炼化料，尽可能缩短熔炼时间，减少镁的烧损。

3、选用较纯净的稀土镁硅铁合金原材料入炉熔炼。

4、避免炉料受潮，炉料中的水分会导致氧化镁升高。

5、在熔炼稀土镁硅铁合金过程中添加覆盖熔剂，从而避免和尽量减少金属镁及其合金的氧化。

6、在浇铸稀土镁硅铁合金时采用带盖的合金锭模，减少金属镁及其合金与氧的接触。

7、在惰性气体保护下，熔炼稀土镁硅铁合金和浇铸合金模锭。

即便如此，稀土镁硅铁合金成品中氧化镁的含量通常在临界点，即氧化镁的含量接近或超过镁总量的10%，如能再降低一点也是好的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提供一种能降低稀土镁硅铁合金中氧化镁含量，不增加杂质的方法。吹氮保护——是通过安装在中频感应电炉炉膛以及合金浇铸流道上方的喷吹装置，向感应电炉内的合金熔体以及向合金浇铸流道吹入惰性气体-氮气，在合金熔体上方形成正压氮气保护，以达到隔绝空气保护合金熔体不被氧化的方法。

采取的技术方案：一种吹氮保护下的稀土镁硅铁合金的生产方法，包括在采用中频感应电炉制备稀土镁硅铁合金熔体的过程中，从炉料1/2熔化开始到出炉的这段时间内，设置在中频感应电炉上方的炉膛吹氮保护装置向炉膛内吹氮，氮气保护炉膛内的合金熔体；从合金熔体出炉浇铸开始到浇铸结束这段时间内，设置在合金浇铸流道上方的合金浇铸流道吹氮保护装置向合金浇铸流道的中心喷吹氮气，氮气保护合金浇铸流道内的合金熔体。

本发明技术方案，在中频感应电炉制备稀土镁硅铁合金熔体的过程中，在熔炼和浇铸不同阶段对合金熔体实施吹氮保护。

本发明方法，氮气为无色无味气体，占大气量的4/5，容易获得。氮气不会对大气造成污染，因此该工艺又是一个环保工艺，可以广泛地应用于稀土镁硅铁合金工厂的生产中。