專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電渣精煉沖天爐鑄造鐵水工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造鐵水精煉。
鑄鐵廣泛用于機(jī)械、冶金、運(yùn)輸?shù)裙I(yè)的機(jī)械部件和零件的鑄造。由于鑄造多采用沖天爐提供鐵水，鐵水含硫高，溫度低，影響了鑄鐵件的質(zhì)量和進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，尤以對(duì)生產(chǎn)球墨鑄鐵更為不利。為此，世界各國(guó)都在尋求提高鐵水溫度和脫硫方法。表1為鐵水爐外脫硫工藝方法的技術(shù)參數(shù)，鐵水脫硫率達(dá)40-80%，該工藝鐵水溫降較大，致使?jié)沧l(fā)生困難。為提高鐵水溫度，也曾采用爐外脫硫感應(yīng)爐再升溫的雙聯(lián)熔化方法，該工藝熔煉周期長(zhǎng)，成本高。蘇聯(lián)專(zhuān)利SU263630采用火焰噴吹加熱的電渣重熔爐來(lái)加熱鑄鐵水，其渣池中加入適量焦炭，由于其設(shè)備復(fù)雜，鐵水加熱效率低，不宜大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。SU808542提出精煉鐵水爐渣，成份為SiO218-36%、Al2O36-12%、CaF25-20%、CaO 22-36%、FeO 8-16%、MnO 1.2-2.4%、C 5-10%，該渣可保證鐵水精煉效果，鐵水成份不發(fā)生變化，脫硫率達(dá)49-78%，該專(zhuān)利采用堿度較低的多元渣，熔點(diǎn)為1240-1260℃，爐渣熔點(diǎn)偏低，不利于鐵水升溫。
文獻(xiàn)“Литейное П
·иэводств·”1968，№ 10 15-17曾提出沖天爐出鐵槽內(nèi)，在鐵水預(yù)熱室內(nèi)，采用有襯電渣加熱，爐渣為SiO241-44%，CaO 6-15%，MnO 34-38%，CaF24-4.8%，MgO 5.5-5.7%，熔點(diǎn)1200℃，實(shí)驗(yàn)室采用電流為600-650安培，爐口電壓30-36伏特，電極最大插入深度為80mm，渣層厚度120mm，鐵水溫度可提高40-45℃，冶煉過(guò)程爐襯侵蝕嚴(yán)重，溫升較低。
表1不同生鐵脫S方法的技術(shù)數(shù)據(jù)
本發(fā)明目的是針對(duì)上述資料中，爐渣組成和電制度選擇以及工藝不甚合理，提出一種電渣精煉鑄造鐵水的工藝。將沖天爐的前爐或附設(shè)精煉包作為有襯電渣爐體，選擇堿度大，熔點(diǎn)高的爐渣，配以適當(dāng)?shù)墓╇娭贫群凸に嚪椒?，精煉鐵水，其脫硫率達(dá)40-80%，鐵水溫度提高50-180℃。
本發(fā)明的裝置是采用沖天爐和有襯電渣熔煉的前爐串聯(lián)，

圖1所示，或者采用沖天爐鐵水包和有襯電渣精煉包串聯(lián)裝置，圖2所示。采用交流單相雙極串聯(lián)或交流三相三極的供電方式。該供電方式，可根據(jù)精煉鐵水量大小選擇。
本發(fā)明工藝是以石墨為電極的有襯電渣爐，選用堿性爐渣，成份為CaO 20-50%，CaF220-40%，Al2O310-25%，SiO23-15%及少量的其它氧化物，爐渣熔點(diǎn)1350-1450℃，堿度大于1.5，渣金比為0.2-1(重量比)。變壓器輸入功率為50-80KVA/hr·t(仟伏安/小時(shí)，噸鐵)爐口電壓為40-80伏特。電渣精煉工藝是首先熔化爐渣和升溫至高于爐渣熔點(diǎn)200℃以上，再將沖天爐熔煉鐵水兌入精煉渣中，進(jìn)行電渣精煉，精煉時(shí)間大于15分鐘，精煉的鐵水溫度升高50-150℃，升溫速度為10-30℃/min，脫硫率達(dá)40-80%。
本發(fā)明爐渣可選擇二元渣系，三元或多元渣系，亦可選用CaO 10%，CaF210%，高爐渣80%配制，或選用CaO 25%，CaE225%其余為廢高鋁磚配制。電渣精煉后的爐渣可以反復(fù)循環(huán)使用，可達(dá)到新渣條件下的脫硫效果，其爐渣成份見(jiàn)表2。
表2精煉渣成份
本發(fā)明所采用的渣系精煉鑄造鐵水工藝，渣中可不加脫氧劑，精煉后鐵水中C，Mn，Si等成份變化小于0.05-0.1%，采用3，4，5號(hào)爐渣精煉鑄造鐵水的工業(yè)性實(shí)驗(yàn)的鐵水成份見(jiàn)表3。
表3精煉前后鑄造鐵水成份
本發(fā)明最佳工藝方案，選用CaO 20-30%，Al2O310-25%，CaF220-35%，SiO23-15%，變壓器功率50-80KVA/hr·t，爐口電壓60-80伏特，電渣熔化加熱過(guò)程渣金比為0.8，將爐渣加熱高于渣熔點(diǎn)的300-400℃，沖天爐鐵水兌入精煉渣中后，電渣精煉15-30分鐘，鐵水升溫速度為20-30℃/min精煉前后，鐵水中C，Si，Mn等主要元素變化甚小，含硫量達(dá)0.005-0.01%，脫硫率為60-80%，鐵水中的夾雜物含量和氣體含量大幅度降低，因而提高鑄件的質(zhì)量，鑄件的氣密性能良好。
本發(fā)明的裝置和工藝簡(jiǎn)單，基建投資少見(jiàn)效快，精煉過(guò)程電耗為50-80度/噸鐵，該項(xiàng)技術(shù)便于推廣應(yīng)用。本發(fā)明適用于高爐鐵水，工頻感應(yīng)爐，感應(yīng)爐及其它熔煉裝置提供的鑄鐵水的精煉。
權(quán)利要求
1.一種電渣精煉沖天爐鑄造鐵水工藝，采用交流單相雙極串聯(lián)電爐，電極為石墨的有襯電渣爐，爐渣成份為CaO、CaF2、Al2O3、SiO2，其特征在于沖天爐的前爐或附設(shè)精煉包為有襯電渣爐體，選用堿性渣CaO20-50%，CaF220-40%，Al2O310-25%，SiO23-15%，及其它少量氧化物，變壓器輸入功率為50-80KVA/hr·t，采用交流三相三極供電方法，電渣精煉鐵水工藝為先化渣升溫后，向渣池兌入鐵水，進(jìn)行電渣精煉，爐渣經(jīng)精煉提純反復(fù)使用，連續(xù)進(jìn)行鐵水的電渣精煉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電渣精煉工藝，其特征在于堿性爐渣渣系的堿度大于1.5，熔點(diǎn)為1350-1450℃，渣金比為0.2-1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，2所述電渣精煉工藝，其特征在于熔渣過(guò)熱度大于200℃，鐵水兌入精煉渣池后精煉15分鐘，鐵水升溫速度為10-30℃/min，脫硫率達(dá)40-80%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2所述電渣精煉工藝，其特征在于最佳工藝選用CaO 20-30%、Al2O310-25%、CaF220-35%、SiO23-15%，變壓器功率50-80KVA/hr·t，電壓60-80伏特，渣金比為0.8，將爐渣先加熱高于其熔點(diǎn)300-400℃，兌入鐵水后精煉15-30分鐘，鐵水升溫速度為20-30℃/min，鐵水中C，Si，Mn等元素小于0.05-0.1%，鐵水中含硫?yàn)?.005-0.01%，脫硫率達(dá)60-80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述，本發(fā)明適用于高爐鐵水，工頻感應(yīng)爐，感應(yīng)爐及其它熔煉裝置提供的鑄鐵水的精煉。
全文摘要
一種電渣精煉沖天爐鑄造鐵水工藝，采用有襯電渣重熔的前爐或精煉包，變壓器輸入功率為50-80KVA/hr.t，以石墨為電極，爐渣成份為CaO20-50％，CaF
文檔編號(hào)C21C1/02GK1034582SQ87106760
公開(kāi)日1989年8月9日 申請(qǐng)日期1987年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1987年10月9日
發(fā)明者儲(chǔ)少軍, 劉海洪 申請(qǐng)人:北京鋼鐵學(xué)院