鐵水球化處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鐵水球化處理方法，將碳2.8～4.0％，硅1.8～4.3％，錳0.08～2％，余量為鐵投入熔煉爐加熱1450～1620℃得到鐵水；將鐵水加入到喂絲球化裝置的鐵水包中，在鐵水上覆蓋100-120mm玻璃，且玻璃添加量為鐵水總量的0.6-0.9％；進行球化反應(yīng)；鎂絲的喂絲速度為50-260m/min；鎂絲與鐵水反應(yīng)使鐵水翻滾，同時鐵水上的玻璃熔化形成一層渣層漂浮在鐵水面上；鎂絲的喂絲總量為鐵水總量的0.6-0.9％，喂絲結(jié)束，球化完成。本發(fā)明具有覆蓋劑用量少，在鐵液表面的延展性均勻、一致，隔絕空氣效果好，并促進球化劑充分吸收使得球化均勻，所得產(chǎn)品顆粒球形化規(guī)則，生產(chǎn)成本低的優(yōu)點。
【專利說明】鐵水球化處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種化工設(shè)備，具體涉及一種鐵水球化處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在金屬冶煉、澆注行業(yè)，鐵水在熔融后需要澆注到鐵水包中進行球化處理； 傳統(tǒng)的球化處理一般采用沖入法，在鐵水包底部鋪設(shè)一層稀土硅鐵鎂合金作為球化劑，然 后鐵水澆注到鐵水包中與球化劑作用，并同時在熔融的鐵水上部鋪設(shè)一層覆蓋劑如生鐵屑 等，以延長鐵水氧化時間，為球化過程爭取充分的時間。
[0003] 但是，上述這種傳統(tǒng)的鐵水球化處理方法存在如下不足，由于覆蓋劑層多采用與 鐵水成分類似的生鐵屑層等，很容易與鐵水融合，不能充分保證始終處于鐵水上部起到隔 絕空氣、延遲氧化的效果，且在鐵水表面上的延展性差，不能保證整個覆蓋層厚度均勻、一 致。而且，傳統(tǒng)的這種生鐵屑覆蓋劑層，為了彌補上述的延展性不足，需要保證整個覆蓋劑 加入量非常大，整個過程要不斷監(jiān)測和間歇加入覆蓋劑，以保證覆蓋劑始終對鐵液進行覆 蓋，這樣會造成覆蓋劑的嚴重浪費和后續(xù)后處理的困難。此外，由于鐵水球化過程多采用沖 入法，球化劑一般處于鐵水包底部，在鐵水灌包過程，在熔融的鐵水的沖擊作用下，球化劑 發(fā)生位移，不能與鐵水充分接觸；同時由于上述傳統(tǒng)的覆蓋劑對鐵液表面覆蓋不均勻，使得 球化劑與空氣接觸，造成其中鎂的氧化消耗；上述兩種因素造成鎂的吸收率降低，從而造成 球化效果差，所得的產(chǎn)品顆粒不圓，存在缺陷。
[0004] 此外，傳統(tǒng)的鐵水球化處理方法是將球化劑置于球化裝置的反應(yīng)室中，然后將鐵 水注入到球化裝置與球化劑反應(yīng)；該方式由于鐵水為瞬間沖入球化裝置，因此，不能與球化 劑充分融合，造成球化不均勻，球化效果差的不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種覆蓋劑用量少，在鐵液表面的延展性 均勻、一致，隔絕空氣效果好，并促進球化劑充分吸收使得球化均勻，所得產(chǎn)品顆粒球形化 規(guī)則,生產(chǎn)成本低的鐵水球化處理方法。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種鐵水球化處理方法，步驟 包括：
[0007] (1)首先將如下配方比例的各組分原料：碳2. 8%?4. 0%，硅1. 8%?4. 3%，錳 0. 08%?2%，余量為鐵投入熔煉爐中進行加熱至1450?1620°C熔融得到鐵水；然后將鐵 水加入到喂絲球化裝置的鐵水包中，在鐵水上表面覆蓋100-120mm厚的玻璃，且玻璃添加 量為鐵水總量的0.6-0. 9% ;
[0008] (2)將喂絲球化裝置中的鎂絲逐漸牽引至步驟（1)鐵水包中的鐵水內(nèi)，進行球化 反應(yīng)；鎂絲的喂絲速度為50-260m/min ;鎂絲與鐵水反應(yīng)使得鐵水劇烈翻滾，同時鐵水上表 面的玻璃熔化形成一層渣層，始終漂浮在鐵水面上隔絕空氣；鎂絲的喂絲總量為鐵水總量 的0. 6-0. 9%，至喂絲結(jié)束，球化完成。
[0009] 作為優(yōu)選，步驟（1)所述的玻璃在鐵水上表面的厚度為100mm，且玻璃添加量為鐵 水總量的〇. 7-0. 8% ;采用上述厚度和組分，可以充分保證玻璃在鐵水表面均勻延展，不會 與空氣接觸；同時，玻璃添加量的限定是結(jié)合鐵水的特殊原料組分進行的，其可以保證鐵水 中的細小渣粘附在上面的玻璃渣層上，充分提高了鐵水的純凈度。
[0010] 作為優(yōu)選，步驟（2)所述的鎂絲的喂絲速度為100-220m/min，鎂絲的喂絲總量為 鐵水總量的〇. 6-0. 75% ;采用上述喂絲速度和喂絲速度，可以使得鎂充分吸收，球化效果 好，球化劑用量少，同時兼顧本發(fā)明特殊的原料組分：碳2. 8%?4. 0%，硅1. 8%?4. 3%， 錳0.08%?2%，余量為鐵，充分實現(xiàn)球化處理。
[0011] 本發(fā)明所述的玻璃，為市售透明的玻璃球珠或玻璃渣等均可。
[0012] 本發(fā)明上述喂絲球化裝置包括鐵水包，鐵水包的外圍設(shè)有防護罩，鐵水包中設(shè)有 熔融的鐵水層，所述的鐵水層上方覆蓋有一層玻璃層，玻璃層的厚度為100-120mm，設(shè)置該 厚度主要根據(jù)所要球化的原料組分：碳2. 8 %?4. 0 %，硅1. 8 %?4. 3 %，錳0. 08 %?2 %， 余量為鐵來設(shè)定，太薄由于鎂絲與鐵水反應(yīng)劇烈翻滾，造成熔融的玻璃層跟隨翻滾是鐵液 漏出與空氣接觸、達不到球化效果，太厚則由于鐵水中的廢渣隨著鐵水翻滾漂浮上來與玻 璃層結(jié)合、造成渣層過厚后處理除渣復(fù)雜；所述的鐵水包上方開口處設(shè)有蓋子；所述的防 護罩外側(cè)設(shè)有固定于支架上的喂絲輪，喂絲輪上纏繞有鎂絲，所述的鎂絲通過牽引輪穿過 防護罩、蓋子和玻璃層浸入至鐵水層中。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果：
[0014] 1.本發(fā)明通過特殊的球化裝置即喂絲球化裝置結(jié)合以玻璃取代傳統(tǒng)的生鐵屑作 為覆蓋劑，適用于碳2. 8%?4.0%，硅1.8%?4. 3%，錳0.08%?2%，余量為鐵"的鐵水 的球化；在鐵水上，覆蓋玻璃，當(dāng)鎂合金絲插入鐵水中反應(yīng)時，玻璃熔化形成一層厚厚的渣 層，漂浮在鐵水面上，使球化劑中的鎂減少與空氣接觸，產(chǎn)生氧化，提高了鎂的吸收率，從而 提高了球化率，可使球化率穩(wěn)定在90%以上；而且，作為球化劑的鎂絲逐步進入鐵水中，因 此可以與鐵水充分接觸球化，球化均勻，球化效果好；充分發(fā)揮了球化裝置與球化處理方法 之間的協(xié)同作用。
[0015] 2.本發(fā)明的方法，因球化絲（鎂絲）在與鐵水進行球化反應(yīng)時，鐵水劇烈翻滾， 這樣可以把鐵水中懸浮的細小渣粘附在上面的玻璃渣層上，且玻璃由于始終能浮于鐵水表 面，因此可以充分提高了鐵水的純凈度，其球化結(jié)束后除渣容易；此外本發(fā)明的方法其球化 絲的加入量鐵水的為〇. 6-0. 9%，比傳統(tǒng)沖入法加入量要少1. 2-1. 8%，節(jié)約了材料，降低 了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 附圖1本發(fā)明鐵水球化處理方法結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 如圖所示：1.防護罩，2.鐵水包，3.鐵水層，4.玻璃層，5.蓋子（防護罩），6.牽 引輪，7.喂絲輪，8.支架。
[0018] 附圖2為采用傳統(tǒng)沖入法球化所得試棒截面圖。
[0019] 附圖3為本發(fā)明玻璃作為覆蓋劑球化處理后所得試棒截面圖。

【具體實施方式】
[0020] 下面通過實施例進一步詳細描述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實施例。
[0021] 如圖1所示：本發(fā)明的一種喂絲球化裝置，包括鐵水包2,鐵水包2的外圍設(shè)有防 護罩1，鐵水包2中設(shè)有熔融的鐵水層3,其特征在于：所述的鐵水層3上方覆蓋有玻璃層 4,玻璃層4厚度為100-120mm ;所述的鐵水包3上方開口處設(shè)有防止鐵水噴濺的蓋子5 ;所 述的防護罩1外側(cè)設(shè)有固定于支架8上的喂絲輪7,喂絲輪7上纏繞有鎂絲9,所述的鎂絲 9通過牽引輪6穿過防護罩5、蓋子5和玻璃層4浸入至鐵水層3中。
[0022] 本發(fā)明上述的牽引輪6由驅(qū)動裝置帶動轉(zhuǎn)動，如電機等常規(guī)設(shè)備，兩個牽引輪6 - 個為主動輪（由電機直接帶動），一個為從動輪，旋轉(zhuǎn)方向相反，從而牽引喂絲輪上的鎂絲 逐漸連續(xù)喂入鐵水包中。
[0023] 采用上述結(jié)構(gòu)，使用鎂絲和相應(yīng)的送絲機構(gòu)對鐵水進行球化處理，來替代傳統(tǒng)的 置于鐵水包底部的球化劑，從而可以充分控制作為球化劑的鎂絲在鐵水中的均勻彌散，達 到脫氧，脫硫，改變夾雜物形態(tài)，提高鋼質(zhì)，微調(diào)成分，改善澆鑄性，獲得球化效果好的產(chǎn)品； 此外，采用在鐵水層上方覆蓋一層厚度為40-50mm的玻璃層，由于玻璃球密度小、質(zhì)量輕， 在加入到鐵水表面可以充分延展、均勻覆蓋、厚度均勻，并始終處于鐵水上層，從而可以使 得鐵水與空氣隔離，保證不被氧化，且厚度小，用量少與傳統(tǒng)的生鐵屑相比價格低，從而降 低了生產(chǎn)成本。
[0024] 利用上述喂絲球化裝置進行具體的球化處理方法如下：
[0025] 實施例1
[0026] (1)首先將如下配方比例的各組分原料：碳3. 6-3. 9 %，硅2. 5-2. 8 %，錳 0. 3-0. 5%，余量為鐵"的鐵水投入熔煉爐中進行加熱至1550?1570°C熔融得到鐵水；然后 將鐵水加入到喂絲球化裝置的鐵水包中，在鐵水上表面覆蓋100_120mm厚的玻璃，且玻璃 添加量為鐵水總量的0.8% ;
[0027] (2)將喂絲球化裝置中的鎂絲逐漸牽引至步驟（1)鐵水包中的鐵水內(nèi)，進行球化 反應(yīng)；鎂絲的喂絲速度為120m/min，且鎂絲的喂絲總量為鐵水總量0. 8% ;鎂絲與鐵水反 應(yīng)，鐵水劇烈翻滾，玻璃熔化形成一層渣層，漂浮在鐵水面上，至喂絲結(jié)束，球化完成。實施 例2
[0028] (1)首先將如下配方比例的各組分原料：碳3. 6-3. 9 %，硅2. 5-2. 8 %，錳 0. 3-0. 5%，余量為鐵"的鐵水；投入熔煉爐中進行加熱至1550?1570°C熔融得到鐵水；然 后將鐵水加入到喂絲球化裝置的鐵水包中，在鐵水上表面覆蓋100mm厚的玻璃，且玻璃添 加量為鐵水總量的0.7% ;
[0029] (2)將喂絲球化裝置中的鎂絲逐漸牽引至步驟（1)鐵水包中的鐵水內(nèi)，進行球化 反應(yīng)；鎂絲的喂絲速度為l〇〇m/min，且鎂絲的喂絲總量為鐵水總量0. 7% ;鎂絲與鐵水反 應(yīng)，鐵水劇烈翻滾，玻璃熔化形成一層渣層，漂浮在鐵水面上，至喂絲結(jié)束，球化完成。
[0030] 將本發(fā)明球化處理方法后的鐵水進行澆鑄成型，所得鑄件進行性能檢測，實驗結(jié) 果見表1-2 :
[0031] (1)拉伸試驗試棒兩根
[0032] 表1拉伸試驗數(shù)據(jù)
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種鐵水球化處理方法，其特征在于：步驟包括： (1) 首先將如下配方比例的各組分原料：碳2. 8 %?4. 0 %，硅1. 8 %?4. 3 %，錳 0. 08%?2%，余量為鐵投入熔煉爐中進行加熱至1450?1620°C熔融得到鐵水；然后將鐵 水加入到喂絲球化裝置的鐵水包中，在鐵水上表面覆蓋100-120mm厚的玻璃，且玻璃添加 量為鐵水總量的0.6-0. 9% ; (2) 將喂絲球化裝置中的鎂絲逐漸牽引至步驟（1)鐵水包中的鐵水內(nèi)，進行球化反應(yīng)； 鎂絲的喂絲速度為50-260m/min ;鎂絲與鐵水反應(yīng)使得鐵水翻滾，同時鐵水上表面的玻璃 熔化形成一層渣層漂浮在鐵水面上；鎂絲的喂絲總量為鐵水總量的〇. 6-0. 9%，至喂絲結(jié) 束，球化完成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵水球化處理方法，其特征在于：步驟（1)所述的玻璃在鐵 水上表面的厚度為100mm，且玻璃添加量為鐵水總量的0. 7-0. 8%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵水球化處理方法，其特征在于：步驟（2)所述的鎂絲的喂 絲速度為l〇〇_220m/min，鎂絲的喂絲總量為鐵水總量的0. 6-0. 75%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵水球化處理方法，其特征在于：步驟（1)所述的喂絲球化 裝置，包括鐵水包（2)，鐵水包（2)的外圍設(shè)有防護罩（1)，鐵水包（2)中設(shè)有熔融的鐵水 層（3)，其特征在于：所述的鐵水層（3)的上方覆蓋有一層玻璃層（4)，玻璃層（4)的厚度為 100-120mm;所述的鐵水包（2)上方開口處設(shè)有蓋子（5);所述的防護罩（1)外側(cè)設(shè)有固定 于支架（8)上的喂絲輪（7)，喂絲輪（7)上纏繞有鎂絲（9)，所述的鎂絲（9)通過牽引輪（6) 穿過防護罩（1)、蓋子（5)和玻璃層（4)浸入至鐵水層（3)中。
【文檔編號】C22C37/10GK104099510SQ201410369123
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】趙曉航, 丁素華, 王亞偉 申請人:寧波通達精密鑄造有限公司