專利名稱：稀土硅鉍鈰合金及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造行業(yè)用孕育劑，具體涉及一種采用熱液聯(lián)產(chǎn)加喂線法生產(chǎn)稀土硅鉍鈰合金及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
目前，我國可鍛鑄鐵使用的孕育劑主要有高硅加鉍，如BaCl2-Al-Bi、SrCl2-Al-Bi、RESi-Bi等孕育劑，使用這些孕育劑在大斷面球墨鑄鐵的生產(chǎn)中容易出現(xiàn)石墨畸變、石墨聚集和漂浮以及衰退快的不足，大斷面球鐵鑄件的質(zhì)量難以得到保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，在孕育劑中將反球化元素Bi和球化元素稀土進(jìn)行合理配置，提供一種新型孕育劑稀土硅鉍鈰合金。在球墨鑄造的生產(chǎn)中，采用稀土硅鉍鈰合金可有效增加石墨球數(shù)目，減少石墨畸變，以提高大斷面球鐵鑄件的質(zhì)量。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是；稀土硅鉍鈰合金中含有Si 68-75％、Bi0.3-2.0％、Ce 0.1-1.0％、Ca 1.0-2.0％、Al≤0.9％、Fe余量。
本發(fā)明采用熱液聯(lián)產(chǎn)加喂線法生產(chǎn)稀土硅鉍鈰合金，其生產(chǎn)工藝是將原料硅石、稀土精礦、焦炭、鋼屑按照重量配比1.5-2.0∶0.01-0.4∶1.0-1.4∶0.2-0.4混合均勻，連續(xù)加入礦熱爐內(nèi)，通過自焙電極將電流導(dǎo)入熔化爐料進(jìn)行冶煉，出爐溫度控制在1500～1600℃；將硅鈣合金、硅鐵合金、金屬鉍按照重量配比5-20∶150-200∶3-20混合均勻后在中頻感應(yīng)電爐內(nèi)熔化，出爐溫度控制在1500～1700℃；先將礦熱爐內(nèi)的合金熔液加入合金包，再將裝有稀土硅鉍鈰合金下腳料的包芯線頭送入合金包內(nèi)，開始勻速喂線，喂線速度控制在0.2～1m/s，喂入量為礦熱爐熔液的10-20％；在喂線的同時(shí)將中頻感應(yīng)電爐熔化的硅鉍鈣合金按照礦熱爐液態(tài)合金重量的10～30％加入合金包，包內(nèi)的合金在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在1300～1500℃，時(shí)間控制在150～200s，將合金熔液注模、冷卻、破碎、篩分，即得稀土硅鉍鈰合金。
本發(fā)明稀土硅鉍鈰合金中將反球化元素Bi和球化元素稀土進(jìn)行合理配置，可作為大斷面球鐵鑄件的孕育劑使用，能夠有效增加球鐵鑄件中石墨球數(shù)目，減少石墨畸變、聚集、飄浮以及衰退快的現(xiàn)象，使大斷面球鐵鑄件的質(zhì)量顯著提高。本發(fā)明采用以礦熱爐為主、中頻爐為輔、喂線法補(bǔ)充的新工藝，能夠有效利用合金的下腳料，顯著降低生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明采用3200KVA礦熱爐、0.5T中頻感應(yīng)電爐及喂線機(jī)聯(lián)合生產(chǎn)稀土硅鉍鈰合金。
實(shí)施例1稀土硅鉍鈰合金產(chǎn)品主要成分要求Si 72-74％、Bi 0.9-1.1％、Ce 0.2-0.3％、Ca 1.4-1.6％、Al≤0.9％、Fe余量。
生產(chǎn)工藝如下1、將1.90T硅石、0.015T稀土精礦、1.2T焦炭、0.25T鋼屑，按照重量配比混合均勻，連續(xù)加入礦熱爐內(nèi)，將電壓控制在80-90V，電流控制在24000-26000A，經(jīng)過約180min的冶煉，準(zhǔn)備出爐，出爐溫度控制在1500～1600℃。
2、在礦熱爐通電約100min后，將10kg硅鈣合金、176kg硅鐵合金、14kg金屬鉍混合均勻加入中頻感應(yīng)電爐，功率調(diào)至180KW進(jìn)行熔煉。熔化過程中，要將爐料不斷壓下，以加快熔化速度。約經(jīng)70min時(shí)，爐料全部熔化，當(dāng)爐內(nèi)合金熔液溫度達(dá)到1500-1700℃時(shí)，準(zhǔn)備出爐。
3、將礦熱爐內(nèi)的合金熔液放入合金包，進(jìn)行扒渣，扒渣后溫度控制在1400-1500℃，合金熔液重量約為1.0T；將合金包放入地坑中，這時(shí)采用喂線機(jī)將裝有稀土硅鉍鈰合金下腳料的包芯線頭送入合金包內(nèi)開始喂線，喂線速度控制在0.5m/s，喂入量100kg，同時(shí)將中頻感應(yīng)電爐內(nèi)的硅鉍鈣合金熔液約200kg放入合金包內(nèi)，包內(nèi)合金在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在1300-1500℃，時(shí)間控制在150-200s，將合金熔液注模、冷卻、破碎、篩分，即得稀土硅鉍鈰合金產(chǎn)品。
經(jīng)檢驗(yàn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)要求。
實(shí)施例2稀土硅鉍鈰合金產(chǎn)品主要成分要求Si 68-70％、Bi 1.4-1.6％、Ce 0.5-0.7％、Ca 1.0-1.2％、Al≤0.9％、Fe余量。
生產(chǎn)工藝如下1、將1.60T硅石、0.05T稀土精礦、1.1T焦炭、0.3T鋼屑，按照重量配比混合均勻，連續(xù)加入礦熱爐內(nèi)，將電壓控制在80-90V，電流控制在24000-26000A，經(jīng)過約180min的冶煉，準(zhǔn)備出爐，出爐溫度控制在1500～1600℃。
2、在礦熱爐通電約100min后，將5kg硅鈣合金、175kg硅鐵合金、20kg金屬鉍混合均勻加入中頻感應(yīng)電爐，功率調(diào)至180KW進(jìn)行熔煉。熔化過程中，要將爐料不斷壓下，以加快熔化速度。約經(jīng)70min時(shí)，爐料全部熔化，當(dāng)爐內(nèi)合金熔液溫度達(dá)到1500-1700℃時(shí)，準(zhǔn)備出爐。
3、將礦熱爐內(nèi)的合金熔液放入合金包，進(jìn)行扒渣，扒渣后溫度控制在1400-1500℃，合金熔液重量約為1.0T；將合金包放入地坑中，這時(shí)采用喂線機(jī)將裝有稀土硅鉍鈰合金下腳料的包芯線頭送入合金包內(nèi)開始喂線，喂線速度控制在0.5m/s，喂入量100kg，同時(shí)將中頻感應(yīng)電爐內(nèi)的硅鉍鈣合金熔液約200kg放入合金包內(nèi)，包內(nèi)合金在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在1300-1500℃，時(shí)間控制在150-200s，將合金注模、冷卻、破碎、篩分，即得稀土硅鉍鈰合金產(chǎn)品。
經(jīng)檢驗(yàn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)要求。
權(quán)利要求
1.一種稀土硅鉍鈰合金，含有Si 68-75％、Bi 0.3-2.0％、Ce 0.1-1.0％、Ca 1.0-2.0％、Al≤0.9％、Fe余量。
2.一種稀土硅鉍鈰合金的生產(chǎn)工藝，其特征是將原料硅石、稀土精礦、焦炭、鋼屑按照重量配比1.5-2.0∶0.01-0.4∶1.0-1.4∶0.2-0.4混合均勻，連續(xù)加入礦熱爐內(nèi)，通過自焙電極將電流導(dǎo)入熔化爐料進(jìn)行冶煉，出爐溫度控制在1500～1600℃；將硅鈣合金、硅鐵合金、金屬鉍按照重量配比5-20∶150-200∶3-20混合均勻后在中頻感應(yīng)電爐內(nèi)熔化，出爐溫度控制在1500～1700℃；先將礦熱爐內(nèi)的合金熔液加入合金包，再將裝有稀土硅鉍鈰合金下腳料的包芯線頭送入合金包內(nèi)，開始勻速喂線，喂線速度控制在0.2～1m/s，喂入量為礦熱爐熔液的10-20％；在喂線的同時(shí)將中頻感應(yīng)電爐熔化的硅鉍鈣合金按照礦熱爐液態(tài)合金重量的10～30％加入合金包，包內(nèi)的合金在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在1300～1500℃，時(shí)間控制在150～200s，將合金熔液注模、冷卻、破碎、篩分，即得稀土硅鉍鈰合金。
全文摘要
一種稀土硅鉍鈰合金，含有Si 68－75％、Bi 0.3－2.0％、Ce 0.1－1.0％、Ca1.0－2.0％、Al≤0.9％、Fe余量。其生產(chǎn)工藝是將原料硅石、稀土精礦、焦炭、鋼屑按照重量配比加入礦熱爐進(jìn)行冶煉；將硅鈣合金、硅鐵合金、金屬鉍按照重量配比在中頻感應(yīng)電爐內(nèi)熔化。先將礦熱爐內(nèi)的合金熔液加入合金包，再將裝有稀土硅鉍鈰合金下腳料的包芯線頭送入合金包勻速喂線；喂線的同時(shí)將中頻爐的硅鉍鈣合金按比例加入，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行反應(yīng)；將合金熔液注模、冷卻、破碎、篩分，即得稀土硅鉍鈰合金。本發(fā)明將反球化元素Bi和球化元素稀土進(jìn)行合理配置，能夠有效增加球鐵鑄件中石墨球數(shù)目，減少石墨畸變、聚集、飄浮及衰退快的現(xiàn)象，作為大斷面球鐵鑄件的孕育劑使用，可使其質(zhì)量顯著提高。
文檔編號C22C37/04GK1718819SQ200510012719
公開日2006年1月11日 申請日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者郭成會(huì) 申請人:郭成會(huì)