[发明专利]冲天炉熔炼用铸铁屑压块的生产方法

说明书

本申请涉及一种冲天炉熔炼用铸铁屑压块的生产方法。

机械工业加工过程中产生了大量铸铁屑，铸铁屑碎小、易氧化，无论作为炼钢原料还是在冲天炉上直接回用都很困难。我国每年大约有700万吨铸铁件，按加工量15%计算，每年有100万吨左右铸铁切屑，这是相当可观的一项资源，它相当于一个中型高炉一年的生铁产量，需要200万吨以上的优质矿石，50万吨焦碳，其它能源，运输的需要也很大。目前，这些铸铁切屑除小部分用于铁合金、化工原料生产外，相当部分作为再生铁原料。用铸铁屑冶炼再生铁时，要消耗大量的焦炭（每吨再生铁需焦炭400公斤以上），相当于高炉的焦耗，从节省能源的角度来说这很不合算，以外，冶炼再生铁过程中因大量消耗焦炭而生成大量的有害气体，如二氧化碳、一氧化碳和二氧化硫，通常它们被直接排入大气，从而造成严重的环境污染。

不经过中间的再次冶炼过程而在冲天炉上直接熔炼是铸铁屑回收利用最理相的途径之一。长期以来，国内外铸造工作者对此做过大量工作，但终因存在种种问题而没有找到简便，有效的方法。这些问题包括：铸铁屑府上松散，直接投炉会严重堵塞料块间隙-炉气上升通道，破坏熔炼过程;铁水氧化严重，硅、锰元素烧损增加;铁水含硫量增高;炉衬浸蚀严重。有人曾试验将铸铁屑压块，再投入冲天炉熔炼，这种方法虽然可以解决因铸铁屑松散而造成的堵塞炉气上升通道的问题，但其它问题并没有得到控制，而且在冲天炉中随铸铁屑压块加入量的提高，问题会更加严重。在这种情况下，铸铁屑压块在炉料中的配比只能控制在5%左右，从而限制了铸铁屑在冲天炉上的大量使用。

本发明的任务就是为了解决上述问题，提供一种铸铁屑在冲天炉上直接回用的简便方法，使用该方法可以提高铸铁屑在冲天炉配料中的比例，同时保证铁水的质量。

本发明的方案是：在铸铁屑中混入一种添加剂，然后将其冷压成型而成为铸铁屑压块，其中，添加剂的原料配比是：硼酸10-83%，萤石粉17-90%，其在铸铁屑中的加入量为0.6-5%，是随着添加剂中硼酸比例的提高而减小的。

由上述方法生产的铸铁屑压块可以直接投入冲天炉熔炼，浇注普通灰铸铁件，添加剂对铸铁屑在冲天炉熔炼过程中的氧化和增硫起到了有效地控制作用，铸铁屑压块在冲天炉炉料中的配比可达到20%。生产实际应用的结果表明，采用这种方法，当冲天炉配料中加入20%的铸铁屑压块时，在保持冲天炉原来结构和工艺操作参数的条件下，冲天炉的综合技术经济指标（包括：铁水温度、焦耗、元素烧损、增硫率、炉渣中氧化铁含量，以及炉衬缓蚀等）均无明显变化，铁水质量能够得到保证。

此外在添加剂中加入占其总重3-5%的木炭粉，可以提高添加剂对铸铁屑在熔炼过程中氧化和增硫的控制作用。

下面是三组添加剂配比及其在铸铁屑压块中加入量及压块熔炼情况的实施例。

第一组：硼酸53.6%，萤石粉46.4%，在铸铁屑中的加入量为1%，第二组：硼酸80%，萤石粉20%，在铸铁屑中加入量为0.7%，第三组：硼酸11%，萤石粉89%，在铸铁屑中的加入量为5%。含有上述三组添加剂的铸铁屑压块当其在炉料配比为20%时用于熔炼浇注普通灰铸铁件（如HT15-33，HT20-40）均能达到满意的质量要求，在保持冲天炉原来结构和工艺操作参数的条件下，冲天炉的综合技术经济指标均无明显变化，铁水质量得到保证。

在铸铁屑压块时，也可以加一些粘结剂，以提高压块的强度。

铸铁屑加入添加剂到冷压成型，生产工艺简单，能源消耗少，铸铁屑压块在冲天炉配料中可高达20%，可显著降低铁水成本，具有明显的经济效益，此外，本发明的添加剂无毒无气味，铸铁屑压块的生产不具有再生铁冶炼存在的环境污染，具有巨大的社会效益。