高强度铸铁短流程快速自净化熔炼技术.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103343178A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103343178103343178A(43)申请公布日2013.10.09(21)申请号201310288323.0(22)申请日2013.07.10(71)申请人李明弟地址250101山东省济南市临港开发区凤鸣路(72)发明人李明弟李强(51)Int.Cl.C21C1/08(2006.01)B22D1/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称高强度铸铁短流程快速自净化熔炼技术(57)摘要本发明公开了一种高强度铸铁短流程快速自净化熔炼技术，属于铸铁生产技术领域，主要解决短流程工艺因高炉铁水遗传性缺陷，导致铸件基体组织和力学性能恶化的问题。该技术采用60－100％的高炉铁水作为炉料，加入0-40％的废钢和0.3-0.8％的65FeMn调整成分，熔炼过热温度达到高炉铁水自脱氧临界温度，利用高炉铁水的自净化功能，保持铁水自沸腾和中频电磁搅拌沸腾一定时间，获得高纯净度的铁水，经过孕育处理生产抗拉强度250-350MPa的高强度铸件。CN103343178ACN103478ACN103343178A权利要求书1/1页1.一种高强度铸铁短流程快速自净化熔炼技术，其特征是：采用60－100％的高炉铁水作为炉料，加入0-40％的废钢和0.3-0.8％的65FeMn调整成分，熔炼过热温度达到高炉铁水自脱氧临界温度，利用高炉铁水的自净化功能，保持铁水自沸腾和中频电磁搅拌沸腾一定时间，获得高纯净度的铁水，经过孕育处理生产抗拉强度250-350MPa的高强度铸件。2.根据权利要求１所述的高强度铸铁短流程快速自净化熔炼技术，其特征是：高炉铁水自脱氧临界过热温度控制范围为：1510-1538℃。3.根据权利要求１或２所述的高强度铸铁短流程快速自净化熔炼技术，其特征是：在铁水自沸腾和中频电磁搅拌沸腾下保持时间控制为：5-10分钟。2CN103343178A说明书1/4页高强度铸铁短流程快速自净化熔炼技术技术领域[0001]本发明涉及铸铁生产技术领域，特别涉及一种高强度铸铁短流程快速自净化熔炼技术。背景技术[0002]铸铁短流程工艺是直接利用高炉铁水作为炉料，按一定比例加入废钢、回炉料等，在电炉中溶化后浇注铸件。该工艺省去了常规流程的重熔环节，能充分利用高炉铁水的结晶潜热，减少了电能或焦炭的消耗，同时大幅度降低了粉尘和烟气排放，具有显著的经济和社会效益。但该工艺并没有得到广泛应用，仅能用于生产形状简单、力学性能要求较低的铸件（抗拉强度小于150MPa），在高强铸铁（抗拉强度250-350MPa）生产上缺乏可行的技术支撑。长期以来，影响铸铁短流程应用与推广的主要原因是：由于铸铁短流程工艺缺少一次凝固环节，高炉冶金过程中产生的大量非金属夹杂物和气体等混融入铁液中，在凝固过程中，各种夹杂形成了不规则石墨核心，使石墨形态恶性膨大，形成所谓的遗传性缺陷。如果在这种情况下，使用本领域的公知技术进行孕育处理（高强度铸铁一般必须进行孕育处理），会适得其反，不但得不到高强度铸铁，反而会使石墨形态和力学性能更加恶化。[0003]目前，铸铁短流程技术大多采用过热、保温与孕育处理技术，如孙见兴等在《铸造》第55卷第8期公开的一种《高炉—中频电炉双联短流程熔炼工艺》，对过热、保温孕育作用进行了研究，由于高炉铁水遗传影响没有得到根本消除，所以仅能生产HT200(抗拉强度200MPa以下)牌号的铸铁。又如本发明人已公开的专利《结构类零件的短流程生产工艺》（200910256118.X），铁水净化需要专门的净化剂和净化处理工艺过程，工艺流程相对复杂，操作不当净化剂会带来二次污染。发明内容[0004]针对上述问题，本发明提供了一种高强度铸铁短流程快速自净化熔炼技术，该技术利用高炉铁水的自身特性和规律，来改善铁水的冶金动力学和热力学条件，使铁水的冶金反应加快，夹杂物与金属液分离和排除，实现了铁水的快速净化，消除了高炉铁水的遗传性缺陷，为短流程高强度铸铁生产提供了高质量的铁水，然后再经孕育处理便可获得抗拉强度250-350MPa的高强度铸铁。[0005]本发明采用的具体技术方案是：一种高强度铸铁短流程快速自净化熔炼技术，其特征是：采用60-100％（重量份）的高炉铁水作为炉料，加入0-40%（重量份）废钢和0.3-0.8%（重量份）的65FeMn调整成分，熔炼过热温度达到高炉铁水自脱氧临界温度，利用高炉铁水的自净化功能，保持铁水自沸腾和中频电磁搅拌沸腾一定时间，获得高纯净度的铁水，经过孕育处理生产抗拉强度250-350MPa的高强度铸件。[0006]所述的高炉铁水自脱氧临界过热温度控制范围为：1510-15