一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法
【專利摘要】本發明屬于冶金領域，具體涉及一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法。熔煉具體步驟為：清爐、熔煉、升溫、保溫和澆鑄。克服現有技術在熔化過程中難以實施氧化期和還原期的冶金過程，無法造冶煉所需的氧化渣和還原渣，同時難以獲得較高純凈鐵水的缺陷。本發明具有鐵水質量要高、熔化速度要快、熔煉耗費要少、熔化爐爐襯壽命長、操作簡便，環境友好等優點。
【專利說明】一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬于冶金領域，具體涉及一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法。

【背景技術】
[0002] 熔煉是生產抗磨鑄鐵件的首要環節，也是決定抗磨鑄鐵件冶金質量的關鍵生產 工藝之一。它的基本任務是提供成分、溫度以及冶金各項質量指標等符合抗磨鑄鐵件質量 要求的優質鐵水。
[0003] 中頻感應爐熔煉采用批料熔化法，即每爐都將金屬液倒凈，然后重新向爐內加滿 料，在不帶剩余金屬液的情況下開始熔化作業。采用合理的電源與電爐的裝置配比方案，可 以充分利用電源裝置的輸出功率，最大限度地提高電爐裝置的功率利用系數，這樣才能保 證鐵水質量要求。
[0004] 值得指出的是無論是工頻感應電爐，還是中頻感應電爐，在熔化過程中難以實施 氧化期和還原期的冶金過程，無法造冶煉所需的氧化渣和還原渣，且渣的溫度較鋼液低的 很多，無法與鋼液進行必要的相關冶金反應，只是個熔化過程而已，因此難以獲得較高純凈 鐵水。


【發明內容】

[0005] 本發明所要解決的技術問題是針對上述缺陷提供一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的 方法，克服現有技術在熔化過程中難以實施氧化期和還原期的冶金過程，無法造冶煉所需 的氧化渣和還原渣，同時難以獲得較高純凈鐵水的缺陷。
[0006] 為了解決上述問題，本發明提供的技術方案：
[0007] -種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法，其特征在于：所述熔煉具體步驟為：
[0008] (1)清爐：開始熔化作業前，將爐內金屬液清理干凈；
[0009] (2)熔煉：將廢鋼、75wt%硅鐵、65wt%錳鐵、60wt%鉻鐵、60wt%鑰鐵、電解銅一 同加入中頻感應電爐中熔煉；
[0010] ⑶升溫：將步驟2加熱升溫至1340 °C?1410°C，控制氧化鐵的含量在 =0. 5wt % ；
[0011] (4)保溫：將步驟3中的鐵水加熱升溫至1520?1550°C后，感應電爐調至保溫狀 態，鐵水靜置10?15分鐘形成原鐵水，用氣體分析儀控制氧和氫總含量的g 30ppm ;
[0012] (5)澆鑄：將步驟4中鐵水澆入鑄型腔，設定澆鑄溫度為1380?1410°C，澆鑄時間 為1?2min。
[0013] 優先的，所述高鉻抗磨鑄鐵中各組成成分的質量分數分別為C2. 4?2. 8wt%， SiO. 88 ?1. 2wt%，MnO. 8 ?1. 3wt%，P 芻 0. 10wt%，S 芻 0. 06wt%，Crll ?13. Owt%， Μ〇0· 3 ?0· 5wt%，CuO. 6 ?1. Owt%，余量為 Fe。
[0014] 優先的，所述高鉻抗磨鑄鐵中各組成成分的質量分數分別為C2. 5?2. 7wt%， SiO. 89 ?1. 0wt%，Mn0. 7 ?1. 2wt%，P 芻 0. 08wt%，S 芻 0. 05wt%，Crll. 5 ?12. 5wt%， Μ〇0· 35 ?0· 45wt%，CuO. 7 ?0· 8wt%，余量為 Fe。
[0015] 優先的，所述步驟4中鋁的殘余含量應在g 0. 04wt%。
[0016] 優先的，所述所述同一鑄件不同爐次的主要成分波動范圍小于±0. lwt%。
[0017] 優先的，所述同一鑄件不同爐次的S蘭±0. 005wt%，P蘭±0. 005wt%。
[0018] 優先的，所述同一鑄件不同爐次的必需微量元素 Mg蘭±0. 005wt %, RE 芻 ±0. 005wt%，Ti 芻 ±0. 005wt%，B 芻 ±0. 005wt%。
[0019] 有益技術效果：（1)鐵水質量高。化學成分符合磨料磨損特特點，同一鑄件不同爐 次的成分波動范圍小，鐵水純凈，各類非金屬夾雜物與有害氣體含量少，尤其是氧和氫含量 =30ppm ;同一鑄件不同爐次的出爐溫度波動范圍小。
[0020] (2)熔化速度快。在確保鐵水質量的前提下，充分發揮熔煉設備生產能力的關鍵 在于提高熔化速度。對于容量一定的電爐，縮短每爐的熔化時間，減少高溫鐵水與爐襯、大 氣接觸時間，避免了各類元素燒損和夾雜物的形成，降低電耗。
[0021] (3)熔煉耗費少。降低與鑄鐵熔煉有關的電力、燃料、耐火材料、熔劑以及其他輔助 材料的耗費，減少了熔練過程中鐵及合金元素的燒損。
[0022] (4)操作簡便，環境友好。熔煉設備結構簡單，操作簡便，安全可靠耐久，機械化 和自動化程度，周圍環境的無污染，噪聲=80Db，煙塵及生產粉塵f 80mg/m3。
[0023] (5)加熱升溫至1340°C?1410°C時即滿足熔煉要求。
[0024] 具體實施方
[0025] 下面結合【具體實施方式】對本發明的技術方案作進一步具體說明。
[0026] 實施例1
[0027] -種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法，步驟為：
[0028] (1)清爐：開始熔化作業前，將爐內金屬液清理干凈；
[0029] (2)熔煉：將廢鋼、75wt%硅鐵、65wt%錳鐵、60wt%鉻鐵、60wt%鑰鐵、電解銅一 同加入中頻感應電爐中熔煉；
[0030] (3)升溫：將步驟2加熱升溫至1340°C，控制氧化鐵的含量在0. 5wt% ;
[0031] (4)保溫：將步驟3中的鐵水加熱升溫至1520后，感應電爐調至保溫狀態，鐵水靜 置10分鐘形成原鐵水，用氣體分析儀控制氧和氫總含量的30ppm ;
[0032] (5)澆鑄：將步驟4中鐵水澆入鑄型腔，設定澆鑄溫度為1380,澆鑄時間為lmin。
[0033] 高鉻抗磨鑄鐵中各組成成分的質量分數分別為C2. 4wt %，SiO. 88wt %， MnO. 8wt%，Ρ0· 10wt%, SO. 06wt%, Crllwt%, Μ〇0· 3wt%, CuO. 6wt%,余量為 Fe。
[0034] 步驟4中鋁的殘余含量為0· 04wt%。
[0035] 同一鑄件不同爐次的主要成分波動范圍為±0. lwt%，S為±0. 005wt%，P為 ±0. 005wt%，Mg 為 ±0. 005wt%，RE 為 ±0. 005wt%，Ti 為 ±0. 005wt%，B 為 ±0. 005wt%。
[0036] 實施例2
[0037] -種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法，步驟為：
[0038] (1)清爐：開始熔化作業前，將爐內金屬液清理干凈；
[0039] (2)熔煉：將廢鋼、75wt%硅鐵、65wt%錳鐵、60wt%鉻鐵、60wt%鑰鐵、電解銅一 同加入中頻感應電爐中熔煉；
[0040] (3)升溫：將步驟2加熱升溫至1350°C，控制氧化鐵的含量在0· 4wt% ;
[0041] (4)保溫：將步驟3中的鐵水加熱升溫至1530后，感應電爐調至保溫狀態，鐵水靜 置12分鐘形成原鐵水，用氣體分析儀控制氧和氫總含量的20ppm ;
[0042] (5)澆鑄：將步驟4中鐵水澆入鑄型腔，設定澆鑄溫度為1380,澆鑄時間為 L 5min。
[0043] 高鉻抗磨鑄鐵中各組成成分的質量分數分別為C2. 5wt %，SiO. 89wt %， MnO. 9wt%，Ρ0· llwt%，SO. 07wt%，Crll. 5wt%，Μ〇0· 4wt%，CuO. 7wt%，余量為 Fe。
[0044] 步驟4中鋁的殘余含量為0. 03wt%。
[0045] 同一鑄件不同爐次的主要成分波動范圍為±0. Olwt%，S為±0. 004wt%，P為 ±0. 004wt%，Mg 為 ±0. 004wt%，RE 為 ±0. 004wt%，Ti 為 ±0. 004wt%，B 為 ±0. 004wt%。
[0046] 實施例3
[0047] -種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法，步驟為：
[0048] (1)清爐：開始熔化作業前，將爐內金屬液清理干凈；
[0049] (2)熔煉：將廢鋼、75wt%硅鐵、65wt%錳鐵、60wt%鉻鐵、60wt%鑰鐵、電解銅一 同加入中頻感應電爐中熔煉；
[0050] (3)升溫：將步驟2加熱升溫至1360°C，控制氧化鐵的含量在0. 3wt% ;
[0051] (4)保溫：將步驟3中的鐵水加熱升溫至1520后，感應電爐調至保溫狀態，鐵水靜 置12分鐘形成原鐵水，用氣體分析儀控制氧和氫總含量的25ppm ;
[0052] (5)澆鑄：將步驟4中鐵水澆入鑄型腔，設定澆鑄溫度為1380,澆鑄時間為 L 8min〇
[0053] 高鉻抗磨鑄鐵中各組成成分的質量分數分別為C2. 6wt %，SiO. 90wt %， MnO. 10wt%，Ρ0· 09wt%, SO. 04wt%, Crl2. 3wt%, Μ〇0· 4wt%, CuO. 68wt%,余量為 Fe。
[0054] 步驟4中鋁的殘余含量為0· 02wt%。
[0055] 同一鑄件不同爐次的主要成分波動范圍為±0. 08wt%，S為±0. 003wt%，P為 ±0. 003wt%，Mg 為 ±0. 003wt%，RE 為 ±0. 003wt%，Ti 為 ±0. 003wt%，B 為 ±0. 003wt%。
[0056] 實施例4
[0057] -種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法熔煉具體步驟為：
[0058] (1)清爐：開始熔化作業前，將爐內金屬液清理干凈；
[0059] (2)熔煉：將廢鋼、75wt%硅鐵、65wt%錳鐵、60wt%鉻鐵、60wt%鑰鐵、電解銅一 同加入中頻感應電爐中熔煉；
[0060] (3)升溫：將步驟2加熱升溫至1410°C，控制氧化鐵的含量在0. lwt% ;
[0061] (4)保溫：將步驟3中的鐵水加熱升溫至11550°C后，感應電爐調至保溫狀態，鐵水 靜置15分鐘形成原鐵水，用氣體分析儀控制氧和氫總含量的10ppm ;
[0062] (5)澆鑄：將步驟4中鐵水澆入鑄型腔，設定澆鑄溫度為1410°C，澆鑄時間為 2min〇
[0063] 高鉻抗磨鑄鐵中各組成成分的質量分數分別為C2. 8wt %，Sil. 2wt %， Mnl. 3wt%，Ρ0· OSOwt%，SO. 02wt%，Crl3. Owt%，Μ〇0· 5wt%，Cul. Owt%，余量為 Fe。
[0064] 步驟4中鋁的殘余含量0· Olwt%。
[0065] 所述同一鑄件不同爐次的主要成分波動范圍小于±0. 07wt%, S±0. OOlwt%, P±0.00wt%QMg±0.001wt%，RE±0.001wt%，Ti±0.001wt%，B^±0.001wt%。
[0066] 以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其 等效物界定。
【權利要求】
1. 一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法，其特征在于：所述熔煉具體步驟為： (1)清爐：開始熔化作業前，將爐內金屬液清理干凈； ⑵熔煉：將廢鋼、75wt%硅鐵、65wt%錳鐵、60wt%鉻鐵、60wt%鑰鐵、電解銅一同加 入中頻感應電爐中熔煉； (3) 升溫：將步驟2加熱升溫至1340°C?1410°C，控制氧化鐵的含量在蘭0. 5wt% ; (4) 保溫：將步驟3中的鐵水加熱升溫至1520?1550°C后，感應電爐調至保溫狀態，鐵 水靜置10?15分鐘形成原鐵水，用氣體分析儀控制氧和氫總含量的g 30ppm ; (5) 澆鑄：將步驟4中鐵水澆入鑄型腔，設定澆鑄溫度為1380?1410°C，澆鑄時間為 1 ?2min〇
2. 根據權利要求1所述的一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法，其特征在于：所述高鉻 抗磨鑄鐵中各組成成分的質量分數分別為C2. 4?2. 8wt%，SiO. 88?1. 2wt%，MnO. 8? 1. 3wt%，P 芻 0. 10wt%，S 芻 0. 06wt%，Crll ?13. Owt%，M〇0. 3 ?0. 5wt%，CuO. 6 ? 1. Owt%，余量為 Fe。
3. 根據權利要求1所述的一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法，其特征在于：所述高鉻 抗磨鑄鐵中各組成成分的質量分數分別為C2. 5?2. 7wt%，SiO. 89?1. Owt%，Μη0· 7? 1.2wt%，Ρ 3 0. 08wt%，S 3 0. 05wt%，Crll.5 ?12. 5wt%，MoO. 35 ?0. 45wt%，CuO. 7 ? 0· 8wt%，余量為 Fe。
4. 根據權利要求1所述的一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法，其特征在于：所述步驟4 中鋁的殘余含量應在=〇. 〇4wt%。
5. 根據權利要求1所述的一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法，其特征在于：所述所述 同一鑄件不同爐次的主要成分波動范圍小于±0. lwt%。
6. 根據權利要求1所述的一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法，其特征在于：所述同一 鑄件不同爐次的S蘭±0.005wt%，P蘭±0.005wt%。
7. 根據權利要求1所述的一種高鉻抗磨鑄鐵節能熔煉的方法，其特征在于：所述同一 鑄件不同爐次的必需微量元素 Mg蘭±0.005wt%，RE蘭±0.005wt%，Ti蘭±0.005wt%， B 芻 ±0. 005wt%。
【文檔編號】C22C37/06GK104195410SQ201410363879
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】汪德發 申請人:寧國市開源電力耐磨材料有限公司