一种利用铁屑压块熔炼灰铸铁的方法技术

本发明专利技术提供一种利用铁屑压块熔炼灰铸铁的方法，包括步骤：1)铁屑从切削液中排出后直接进行压块，依靠机械压力将铁屑当中的绝大部分切削液和水分去除，并且压制成压块；2)配置熔炼的配料：配料比例中，铁屑压块10％～20％，回炉料10％～20％，废钢60％～70％，不使用生铁。3)熔炼：在熔炼过程中加入0.6～1.2％的碳化硅对铁水进行预处理。本发明专利技术提出的方法，铁屑产出后直接进行压块，铁屑表面未锈蚀，不存在锈蚀的可能。铁屑压块不使用任何添加剂，不会对环境造成污染，挤出的切削液重新回入系统当中。熔炼过程中不再使用生铁，完全避免了因为遗传性引起石墨粗大的可能性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金领域，具体涉及一种熔炼灰铸铁的方法。
技术介绍
生铁是直接由高炉中生产出的粗制铁，按其用途可分为炼钢生铁和铸造生铁两大类。其中铸造生铁简称为生铁。生铁是生产建设的基本材料，是始终有极大需求的金属原材料。无论是钢铁生产企业还是装备制造企业，降低铸铁原料成本、提高铸铁质量，都是提高企业效益的重要举措。铁屑是装备制造业企业生产中的废料，是工厂的主要污染来源，铁屑若直接抛弃会造成巨大的浪费。近期国内也积极开展了铁屑压块的重熔铸造，采用的方法包括：1.将散状铁屑直接加入到感应电炉进行熔炼的。2.将铁屑压块后使用，但没有配合碳化硅预处理剂。专利号为ZL201010231762.4的一种利用废铁屑废钢生产铸件的方法，直接将铁屑在中频感应电炉重熔使用会造成铁屑在高温下与氧气的过多接触，因为铁屑表面积较大，直接在感应电炉中使用，容易造成铁水的氧化，产生较大量的炉渣，既降低铁水质量，同时增强工人劳动强度。专利号为ZL201110056254.1的一种利用中频电炉熔炼铁屑压块生产铸件的方法，首先将铁屑进行压块，然后将压块与废钢、生铁等炉料在中频感应电炉进行熔炼，未使用预处理剂对铁水进行预处理，不能起到活化铁水的目的。难以彻底消除因铁屑压块而带来的铁水氧化倾向。并且该专利废钢加入量较低，低于50％。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处，本专利技术提出一种利用铁屑压块熔炼灰铸铁的方法。实现本专利技术目的的技术方案为：一种利用铁屑压块熔炼灰铸铁的方法，包括步骤：1)铁屑从切削液中排出后直接进行压块，依靠机械压力将铁屑当中的绝大部分切削液和水分去除，并且压制成压块；2)配置熔炼的配料：配料比例中，铁屑压块10％～20％，回炉料10％～20％，废钢60％～70％，3)熔炼：以铁屑压块、回炉料、废钢质量之和为基数，在熔炼过程中加入0.6～1.2％的碳化硅对铁水进行预处理。废钢：指的是钢铁厂及加工企业生产过程中不成为产品的钢材废料(如切边、切头等)以及使用后报废的设备、构件中的钢材。回炉料：铸造车间的废铸件、浇口、冒口等废金属送回熔炉重熔的炉料。其中，所述铁屑为湿式加工的灰铸铁铁屑进一步地，所述步骤1)中铁屑压制成块的压力为400～600吨。其中，压制成的饼块直径为110mm，高度为60～90mm，每块重量为3500～4500克，含切削液量低于2％，压制成的饼块密度高于5500kg/m3。更进一步地，所述步骤1)中压块所压出的切削液重新流回液体处理系统循环利用。其中，所述步骤3)中，以铁屑压块、回炉料、废钢质量之和为基数，添加硅铁、锰铁、增碳剂，使铁水成分中，C为3.20～3.35％，Si为1.5～1.7％，Mn为0.6～1.0％，P≤0.06％。优选地，所述步骤3)中，所述增碳剂为经过高温石墨化的增碳剂。所述增碳剂可以是人造石墨。但是焦炭类增碳剂在熔炼过程相容性不好，不宜使用。根据要控制的铁水成分计算硅铁、锰铁、增碳剂的加入量，通常地，以铁屑压块、回炉料、废钢质量之和为基数，增碳剂为
1.9％～2.1％，硅铁0.45％～0.55％，锰铁0.18％～0.21％。本技术方案还控制铁水成分中S含量为0.06～0.12％。可选地，原料中含硫量低时加入增硫剂。其中，所述步骤3)中，添加增硫剂，使铁水成分中S含量为0.06～0.12％。其中，所述步骤3)中，采用中频感应电炉进行熔炼，熔炼的温度为1520～1550度。本专利技术的有益效果在于：(1)铁屑产出后直接进行压块，铁屑表面未锈蚀，不存在锈蚀的可能。杜绝了熔炼过程中增加渣滓的可能性。(2)铁屑压块不使用任何添加剂，不会对环境造成污染，挤出的切削液重新回入系统当中。(3)熔炼过程中不再使用生铁，完全避免了因为遗传性引起石墨粗大的可能性。废钢使用量大于60％，提高铁水质量，保证铸件性能。(4)使用碳化硅改善铁水质量，既能够改善铁水孕育性，而且可以增碳增硅，降低生产成本。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例中，若无特别说明，所使用的方法均为本领域常规的方法。实施例1原料中的铁屑为加工中心或者是加工生产线所加工的机体和缸盖铸件所产生的灰铸铁铁屑、湿式加工排出的灰铸铁铁屑。废钢：包括钢铁厂及加工企业的钢材废料(如切边、切头等)以及使用后报废的设备、构件中的钢材(废钢含碳量低于0.7％)。回炉料：铸造车间的废铸件、浇口、冒口等废金属送回熔炉重熔的炉料。用铁屑压块熔炼灰铸铁的方法，包括步骤：1)铁屑从切削液中排出后直接进行压块，依靠机械压力将铁屑当中的绝大部分切削液和水分去除，并且压制成压块；压块所压出的切削液重新流回液体处理系统循环利用。铁屑压制成块的压力为500吨，压制成的饼块直径为110mm，高度为60～90mm，每块重量约为4000克，含切削液量低于2％，压制成的饼块密度高于5500kg/m3。2)配置熔炼的配料：配料比例中，铁屑压块20％，回炉料20％，废钢69％，不使用生铁。3)熔炼：以铁屑压块、回炉料、废钢质量之和为基数，在熔炼过程中加入1％的碳化硅对铁水进行预处理。以铁屑压块、回炉料、废钢质量之和为基数，添加硅铁、锰铁、增碳剂(人造石墨)，控制铁水成分。采用中频感应电炉进行熔炼，熔炼的温度为1520度，铁水成分为C:3.25％，Si:1.58％，Mn:0.7％，S：0.071％，P:0.028％。实施例2用铁屑压块熔炼灰铸铁的方法，包括步骤：1)铁屑从切削液中排出后直接进行压块，依靠机械压力将铁屑当中的绝大部分切削液和水分去除，并且压制成压块；压块的参数同实施例1。压块所压出的切削液重新流回液体处理系统循环利用。2)配置熔炼的配料：配料比例中，铁屑压块15％，回炉料15％，废钢68.8％，不使用生铁。3)熔炼：以铁屑压块、回炉料、废钢质量之和为基数，在熔炼过程中加入1.2％的碳化硅对铁水进行预处理。添加硅铁、锰铁、增碳剂，控制铁水成分。采用中频感应电炉进行熔炼，熔炼的温度为1535度，铁水成分为C:3.30％，Si:1.62％，Mn:0.80％，S：0.066％，P:0.031％。其他操作同实施例1。实施例3用铁屑压块熔炼灰铸铁的方法，包括步骤：1)铁屑从切削液中排出后直接进行压块，依靠机械压力将铁屑当中的绝大部分切削液和水分去除，并且压制成压块；压块参数同实施例1.压块所压出的切削液重新流回液体处理系统循环利用。2)配置熔炼的配料：配料比例中，铁屑压块10％，回炉料19.4％，废钢70％，不使用生铁。3)熔炼：以铁屑压块、回炉料、废钢质量之和为基数，在熔炼过程中加入0.6％的碳化硅对铁水进行预处理。添加硅铁、锰铁、增碳剂，控制铁水成分。采用中频感应电炉进行熔炼，熔炼的温度为1533度，铁水成分为C:3.33％，Si:1.60％，Mn:0.77％，S：0.080％，P:0.033％。其他操作同实施例1。实施例1-3熔炼得到的灰铸铁的主要性能制备如表1。表1：产品性能指标实施例1实施例2实施例3抗拉强度MPa286277275硬度HB205215209石墨长度4级4级4级珠光体面积含量％98％98％98％虽然，以上通过实施例对本专利技术进行了说明，但本领域技术人员应了解，在不偏离本专利技术精神和实质的前提下，对本专利技术所做的改进和变型，均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用铁屑压块熔炼灰铸铁的方法，其特征在于，包括步骤：1)铁屑从切削液中排出后直接进行压块，依靠机械压力将铁屑当中的绝大部分切削液和水分去除，并且压制成压块；2)配置熔炼的配料：配料比例中，铁屑压块10％～20％，回炉料10％～20％，废钢60％～70％；3)熔炼：以铁屑压块、回炉料、废钢质量之和为基数，在熔炼过程中加入0.6～1.2％的碳化硅对铁水进行预处理。

【技术特征摘要】
1.一种利用铁屑压块熔炼灰铸铁的方法，其特征在于，包括步骤：1)铁屑从切削液中排出后直接进行压块，依靠机械压力将铁屑当中的绝大部分切削液和水分去除，并且压制成压块；2)配置熔炼的配料：配料比例中，铁屑压块10％～20％，回炉料10％～20％，废钢60％～70％；3)熔炼：以铁屑压块、回炉料、废钢质量之和为基数，在熔炼过程中加入0.6～1.2％的碳化硅对铁水进行预处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁屑为湿式加工的灰铸铁铁屑。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中铁屑压制成块的压力为400～600吨。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，压制成的饼块直径为110mm，高度为60～90mm，每块重量为3500～4500克，含切削液量低于2％...

【专利技术属性】
技术研发人员：房夺，刘庆义，臧加伦，田普昌，杜纪柱，乔进国，王安家，姜爱龙，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37