一種使合金含有易揮發(fā)物料的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種使合金含有易揮發(fā)物料，如鎂和/或稀土金屬的方法，該方法包括如下工藝步驟：制備目標合金半成品的熔體；在其出爐之前，預先將不易揮發(fā)的物料置于鐵水包中；待合金半成品注至1/2鐵水包高度時，將包有鎂及稀土金屬的包芯線喂入該半成品中；攪拌半成品然后將其鑄成錠。該方法具有節(jié)電、物料收得率高及防止易揮發(fā)金屬燃燒的優(yōu)點。
【專利說明】一種使合金含有易揮發(fā)物料的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使合金含有易揮發(fā)物料的方法，具體地說，涉及向合金熔體添加如鎂、稀土元素等易揮發(fā)組分的方法
【背景技術】
[0002]由于鎂及稀土元素具有優(yōu)良的脫硫、脫氧及使鑄鐵中的石墨球化的功能，因而一些煉鋼脫氧劑及球化劑中常含有這類元素。但這類元素的熔點及沸點均偏低，如，鎂的熔點僅為650° C，沸點為1108° C，而且其密度也比鐵低得多，因而將其直接加于合金熔體中時，鎂會漂浮在合金熔體的表面上，進而熔化、揮發(fā)并燃燒，結果所加的金屬鎂并未進入合金熔體中，也就是說，鎂的合金化沒有完成。同時，鎂在其燃燒時產(chǎn)生大量的煙霧，嚴重地惡化了環(huán)境。稀土金屬也極易氧化，將其直接加至合金熔體則會大量氧化、燃燒，結果也不能熔于合金熔體中。[0003]現(xiàn)有技術的向合金熔體添加上述易揮發(fā)物料的常規(guī)方法是所謂“兩步法”，即，
1.首先在諸如礦熱爐之類的冶煉設備中煉成合金的半成品，如硅鐵、硅-鈣合金等；2.待其冷卻凝固之后，與諸如鎂之類的易揮發(fā)物料及廢鋼等不易揮發(fā)的物料一起在感應爐中混合精煉，最后得到成品合金。這種涉及礦熱爐-感應爐的“兩步法”工藝路線的缺點是明顯的，最主要的是，將合金半成品冷卻凝固后再熔煉的過程，不僅浪費了所述合金半成品熔體原來所含的大量熱能，而且將其再次熔化，又需提供新的熱能；此外，實施所述“兩步法”冶煉工藝需具有感應爐及其輔助設備，需要進行兩個工藝流程，因而生產(chǎn)效率當然低下，有鑒于此，尋找一種高效率的、能耗低的往合金熔體中添加易揮發(fā)物料的方法一直是本【技術領域】的技術人員追求的目標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本 申請人:針對上述現(xiàn)有技術的“兩步法”添加易揮發(fā)物料工藝的不足，提供新的技術方案，該方案的工藝步驟如下:
[0005]1.用常規(guī)方法制備目標合金半成品的熔體，且使其出爐溫度較常規(guī)出爐溫度高20-40。 C；
[0006]2.在上述合金半成品出爐之前，預先將不易揮發(fā)的物料置于鐵水包中；
[0007]3.預先將所述易揮發(fā)物料破碎成粉末，然后將其包裹在金屬薄板中制成包芯線；
[0008]4.待上述合金半成品已注至所述鐵水包1/2高度時，將上述包芯線喂入該半成品中，且在半成品的出爐過程結束之前完成該喂線工序；
[0009]5.攪拌該鐵水包中的熔體以使之均勻；
[0010]6.將上述經(jīng)攪拌的熔體澆注成錠。
[0011]之所以使合金半成品的出爐溫度較其常規(guī)出爐溫度高20-40° C，是因為需要補償熔化鐵水包中預置的上述冷料及包芯線所需的熱量，所述冷料難熔且數(shù)量大或鐵水包的容量偏小時，上述出爐溫度取上限值，反之亦然。[0012]制作上述包芯線外皮的首選材料是厚度低于Imm的低碳薄鋼板；如果合金標準允許，也可使用薄的鋁板。
[0013]對于用于制作包芯線的粉劑的粒度無嚴格要求。
[0014]用于攪拌所述合金熔體的具體方式取決于合金數(shù)量的大小，數(shù)量少時可采用人工攪拌；數(shù)量大時可采用氬氣攪拌。
[0015]所述不易揮發(fā)的物料主要指廢鋼、硅鐵及硅鈣等物；所述易揮發(fā)物料主要指金屬鎂和稀土金屬。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]1.將現(xiàn)有技術的“兩步法”工藝改進為“一步法”工藝，使合金半成品所含的熱能得以利用，使得本發(fā)明的方法較常規(guī)方法節(jié)約電能10-15% ；
[0018]2.省卻了感應爐熔煉工序，這樣不但省略了感應爐及其輔助設備，也簡化了工藝流程，節(jié)約了作業(yè)時間，提高了生產(chǎn)效率。
[0019]3.在所得到的產(chǎn)品中，所述易揮發(fā)物料如鎂和稀土元素的收得率可提高30%以上，這樣就節(jié)約昂貴的金屬鎂及稀土金屬。
具體實施方案
[0020]下面通過實施例進一步說明本發(fā)明:
[0021]實施例1
[0022]制備用作煉鋼脫氧劑的目標合金，其組成如下(以重量百分比計):鎂，5_12%、硅，45-60%、鈣，3-10%、稀土，0.5-20% 及余量的鐵。
[0023]首先用常規(guī)礦熱爐冶煉72號硅鐵；
[0024]當所述硅鐵達到出爐標準，且其溫度達到1530° C時，將所得硅鐵出至鐵水包中；
[0025]所述鐵水包預先已置有清潔廢鋼及娃-1丐合金；
[0026]當上述硅鐵熔液注至所述鐵水包的1/2高度時，將包有金屬鎂和稀土金屬粉末的鋼質包芯線喂入上述金屬液中，且在出鐵結束之前結束上述喂線作業(yè)；
[0027]人工攪拌所得金屬液，然后將其澆入錠模中。
[0028]所得合金的成分如下:
[0029]鎂，12%、娃，50%、鈣，9%、稀土，15%及余量的鐵。 [0030]與常規(guī)的兩步法生產(chǎn)該合金時的電耗相比，用本發(fā)明方法使電耗下降21% ;鎂和稀土金屬的收得率也較兩步法的收得率提高了 32%，而且在上述喂線過程中未出現(xiàn)金屬液的噴濺及鎂和稀土金屬的燃燒。
【權利要求】
1.一種使合金含有易揮發(fā)物料的方法，其步驟為: 用常規(guī)方法制備目標合金的半成品熔體，且使其出爐溫度較常規(guī)出爐溫度高20-40。 C； 在上述合金半成品出爐之前，預先將不易揮發(fā)的物料置于鐵水包中； 預先將所述易揮發(fā)物料破碎成粉末，然后包裹在金屬薄板中制成包芯線； 待上述硅鐵熔液注至所述鐵水包的1/2高度時，將上述包芯線喂入該半成品中，且在半成品的出爐過程結束之前完成該喂線作業(yè)； 攪拌該鐵水包中的熔體以使之均勻； 將上述經(jīng)攪拌的合金熔體澆注成`錠。
【文檔編號】B22D1/00GK103866084SQ201210527532
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月10日 優(yōu)先權日:2012年12月10日
【發(fā)明者】于躍華 申請人:于躍華