短流程高强度铸铁专用净化剂及其制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102586666A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102586666A(43)申请公布日2012.07.18(21)申请号201210061600.X(22)申请日2012.03.09(71)申请人青州豪章铸造有限公司地址262500山东省潍坊市青州市邵庄镇文登村西首(72)发明人李明弟贾贵平李强李大勇孙青州王志刚王远成赵忠魁(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人苗峻(51)Int.Cl.C22C33/08(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书66页页附图附图11页(54)发明名称短流程高强度铸铁专用净化剂及其制备工艺(57)摘要本发明涉及一种短流程高强度铸铁专用净化剂及其制备工艺，属于铸铁生产流程技术领域。按重量份计，该净化剂组成为：稀土氧化物6-18份，氧化钙29-49份，三氧化二铝19-29份，碳4-8份。该净化剂以稀土精选矿粉、高纯氧化钙粉、铝矾土矿粉和焦炭粉为原料，加入助熔剂，经高温焙烧后，电熔喷雾制得。该净化剂可以改变高炉铁水冶金反应的热力学和动力学条件，消除或抑制高炉铁水粗大石墨恶性膨大的遗传性缺陷，与孕育剂形成综合强化效果，可以得到以A型石墨为主，珠光体达95％以上，抗拉强度为250-350MPa的高强度铸铁。CN102586ACN102586666A权利要求书1/1页1.一种短流程高强度铸铁专用净化剂，其特征是：按重量份计，其组成为：稀土氧化物6-18份，氧化钙29-49份，三氧化二铝19-29份，碳4-8份。2.制备权利要求1所述的短流程高强度铸铁专用净化剂，其特征在于：所述的短流程高强度铸铁专用净化剂，以稀土精选矿粉、高纯氧化钙粉、铝矾土矿粉和焦炭粉为原料，加入助熔剂，经高温焙烧后，电熔喷雾制得。3.根据权利要求2所述的短流程高强度铸铁专用净化剂制备工艺，其特征在于：具体步骤为：(1)原料配制将稀土精选矿粉、高纯氧化钙粉、铝矾土矿粉、焦炭粉和助熔剂混合配制；(2)高温焙烧将上述配置好的原料加入中频电炉石墨坩埚中，850-900℃焙烧0.5h；(3)电熔喷雾将上述焙烧后产物升温至1600-1750℃，保温0.5-1h，出炉后电熔喷雾，制成140-200目粉粒状净化剂。4.根据权利要求2或3所述的短流程高强度铸铁专用净化剂制备工艺，其特征在于：按原料重量份计，稀土精选矿粉∶高纯氧化钙粉∶铝矾土矿粉∶焦炭粉为1-3∶3-5∶2-3∶0.5-1。5.根据权利要求2或3所述的短流程高强度铸铁专用净化剂制备工艺，其特征在于：所述的助熔剂为冰晶石粉。6.根据权利要求5所述的短流程高强度铸铁专用净化剂制备工艺，其特征在于：冰晶石粉的加入量为原料总质量的0.2-0.5％。7.根据权利要求2或3所述的短流程高强度铸铁专用净化剂制备工艺，其特征在于：所述的稀土精选矿中稀土氧化物质量分数不低于60％；高纯氧化钙粉中CaO的质量分数不低于95％；铝矾土矿粉中Al2O3的质量分数不低于90％；焦炭粉中固定碳质量分数不低于80％。2CN102586666A说明书1/6页短流程高强度铸铁专用净化剂及其制备工艺技术领域[0001]本发明属于铸铁生产流程技术领域，具体涉及一种短流程高强度铸铁专用净化剂及其制备工艺。背景技术[0002]短流程高强度铸铁熔炼工艺，是将高炉铁水直接加入中频电炉与废钢熔配浇注铸件，该技术缩短了工艺流程，省去了常规流程重熔的环节，能充分利用高炉铁水的热量，减少了电能或焦炭的消耗，同时大幅度降低粉尘和烟气排放，具有明显的经济效益和社会效益。[0003]尽管短流程熔炼工艺具有显著的节能减排优点，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(抗拉强度小于150MPa)要求较低的铸件。这是由于短流程熔炼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(见图1所示)，形成所谓的遗传性粗大石墨缺陷，导致力学性能恶化。因此，短流程熔炼工艺难以满足高强度铸件金相组织(A型石墨为主，珠光体含量高达95％以上)和力学性能(抗拉强度250-350MPa)技术要求，从而影响短流程熔炼工艺的推广与应用。[0004]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、保温剂孕育作用进行了研究，由于缺少净化处理工艺，或因为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。而目前市场上使用的以铁神1号(ZL200410033193.7)为代表的净化剂，虽然在铸铁常规流程熔炼中表现出良好的效果，但因不能消除或抑