一種復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熔煉鑄造操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用復(fù)合鑄鐵技術(shù)是節(jié)約能耗、減少排放的熔煉鑄造新技術(shù)。它利用廢鋼、回爐料代替優(yōu)質(zhì)生鐵和貴重合金元素，生產(chǎn)高強(qiáng)度復(fù)雜鑄鐵件，通過增碳劑來調(diào)整化學(xué)成分、輔之以適當(dāng)?shù)脑杏幚恚遗骷跍p少熱處理工序的條件下，同樣確保鑄件的力學(xué)性能要求。由于采用廢鋼、回爐料，節(jié)約了大量生鐵和鉬、銅等合金元素，不但降低了資源消耗，而且減少了鑄造廢渣排放。采用該項(xiàng)技術(shù)不但可以大幅提高鑄件成品率，改善鑄件的綜合性能，同時(shí)對(duì)促進(jìn)傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體制造行業(yè)的升級(jí)改造、實(shí)現(xiàn)汽車制造業(yè)的環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。
【專利說明】一種復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熔煉鑄造操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熔煉鑄造方法，具體來講是一種復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熔煉鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體屬復(fù)雜耐壓鑄鐵件，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要求高,因而對(duì)原材料質(zhì)量相對(duì)要求較高。國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠家，采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，生鐵、廢鋼添加合金元素，然而其生產(chǎn)工藝還是比較復(fù)雜，產(chǎn)品合格率較低，生產(chǎn)成本也相對(duì)較高。而且由于原材料質(zhì)量的波動(dòng)，帶來工藝穩(wěn)定性較差，不時(shí)出現(xiàn)成批報(bào)廢，一般情況下，生鐵鑄鐵件成品率只有70%左右，鑄件本體性能也難以穩(wěn)定達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。由于鑄造毛坯成品率低，嚴(yán)重影響了發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的供貨周期，而且造成后續(xù)加工成本及汽車制造成本加大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于在此提供一種復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熔煉鑄造操作方法。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熔煉鑄造操作方法，其特征在于:
(一)合成鑄鐵原材料配比(質(zhì)量百分比):回爐料30%，碳粉2.5-3.5%，錳鐵0.3-0.81.5%，硅鐵 1.4-1.9%，鉻鐵〈0.3%，紫銅 0.5_1%，合金 0.5_1%，錫 0.08-0.11%，其余為廢鋼；
(二)合成鑄鐵熔煉:
(1)熔煉步驟:先按10%的廢鋼和增碳劑，廢鋼和增碳劑，待熔清后再加入剩余的廢鋼及回爐料；待熔清后再加入其它原材料；
(三)合成鑄鐵型箱烘烤過程控制:
(I)烘烤前準(zhǔn)備:缸體外型采用醇基涂料浸涂后點(diǎn)燃，靜放90—120分鐘，使酒精完全揮發(fā)，將型箱裝入爐內(nèi)；裝爐時(shí)型箱之間間隙為15_30mm，裝好后將臺(tái)車送入爐內(nèi)，關(guān)好爐門打開煙道，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，再送電，運(yùn)行30分鐘后關(guān)閉煙道；
(2)烘型工藝:將送電旋鈕調(diào)到自動(dòng)位置，最高溫度設(shè)定為170-180°C，在升溫過程中，溫度升到140°C時(shí)，每10分鐘拉開煙道一次，在保溫過程中煙道一直拉開，保溫時(shí)間為30-60分鐘；
(3)保溫結(jié)束后，關(guān)掉電源和風(fēng)機(jī)，打開爐門，將烘好的型箱臺(tái)車從爐內(nèi)移出；
(四)合成鑄鐵合箱過程控制:
(1)合箱前準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好烘干的型、芯；
(2)進(jìn)行合箱程序；
(五)合成鑄鐵孕育過程的控制:
在出鐵水時(shí)進(jìn)行孕育，先將鐵水流入大鋼包，鐵水溫度控制在1490-1510°C，過熱時(shí)冷卻3-6分鐘，再依次倒入小包，將鍶硅孕育劑按3%。的比例放入小包內(nèi)孕育；二次孕育即隨流孕育。
[0004]根據(jù)本發(fā)明所述的復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熔煉鑄造操作方法，其特征在于:選用高碳> 1.7、低P、S < 0.3材質(zhì)的廢鋼作為原材，減少使用增碳劑及部分合金的加入，降低生產(chǎn)成本。
[0005]根據(jù)本發(fā)明所述的復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熔煉鑄造操作方法，其特征在于:增碳劑0.5-0.7%。
[0006]采用復(fù)合鑄鐵技術(shù)后，按照廢鋼+回爐料配比，鑄件成品率平均可提高20 %左右，年產(chǎn)I萬噸將消化廢鋼9000噸，回爐料為澆冒系統(tǒng)及廢品回用?？晒?jié)約鑄造生鐵8300噸(3250元/噸)、合金元素300噸(平均按100000元/噸計(jì))、消耗廢鋼6000噸(3200元/噸)，節(jié)約成本約為386.4萬元。同時(shí)由于采用復(fù)合鑄鐵技術(shù)，對(duì)復(fù)雜鑄件成品率可提高20%以上，相當(dāng)于節(jié)約熔煉鐵水2500噸，每噸鐵水溶煉耗能約122.9kg標(biāo)煤，共計(jì)節(jié)能1229噸標(biāo)煤；由于用廢鋼替代生鐵后，節(jié)能約2500噸標(biāo)煤，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。可以看出采用復(fù)合鑄鐵技術(shù)后節(jié)能及減排效果顯著，生產(chǎn)成本低，而且鑄件綜合質(zhì)量非常優(yōu)良。
[0007]復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)由于采用廢鋼、回爐料，節(jié)約了大量生鐵和鑰、銅等合金元素，不但降低了資源消耗，減少了鑄造“三廢”排放，而且大幅提高鑄件成品率，改善了鑄件的綜合性能。為了實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體制造業(yè)的環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展，必須盡快進(jìn)行復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)在鑄造行業(yè)的工程化應(yīng)用，這對(duì)促進(jìn)構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)，適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)、健康、快速可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:采用復(fù)合鑄鐵技術(shù)是節(jié)約能耗、減少排放的熔煉鑄造新技術(shù)。它利用廢鋼、回爐料代替優(yōu)質(zhì)生鐵和貴重合金元素，生產(chǎn)高強(qiáng)度復(fù)雜鑄鐵件，通過增碳劑來調(diào)整化學(xué)成分、輔之以適當(dāng)?shù)脑杏幚?，且坯件在減少熱處理工序的條件下，同樣確保鑄件的力學(xué)性能要求。由于采用廢鋼、回爐料，節(jié)約了大量生鐵和鑰、銅等合金元素，不但降低了資源消耗，而且減少了鑄造廢渣排放。采用該項(xiàng)技術(shù)不但可以大幅提高鑄件成品率，改善鑄件的綜合性能，同時(shí)對(duì)促進(jìn)傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體制造行業(yè)的升級(jí)改造、實(shí)現(xiàn)汽車制造業(yè)的環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0010]一種復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熔煉鑄造操作方法，包括如下步驟:
(一)合成鑄鐵原材料配比(質(zhì)量百分比):回爐料30%，碳粉2.5-3.5%，錳鐵
0.3-0.81.5%，硅鐵 1.4-1.9%，鉻鐵〈0.3%，紫銅 0.5_1%，合金 0.5_1%，錫 0.08-0.11%，其余為廢鋼；
(二)合成鑄鐵熔煉:
(I)熔煉步驟:先按10%的廢鋼和增碳劑，廢鋼和增碳劑，待熔清后再加入剩余的廢鋼及回爐料；待熔清后再加入其它原材料；
(三)合成鑄鐵型箱烘烤過程控制:(I)烘烤前準(zhǔn)備:缸體外型采用醇基涂料浸涂后點(diǎn)燃，靜放90—120分鐘，使酒精完全揮發(fā)，將型箱裝入爐內(nèi)；裝爐時(shí)型箱之間間隙為15_30mm，裝好后將臺(tái)車送入爐內(nèi)，關(guān)好爐門打開煙道，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，再送電，運(yùn)行30分鐘后關(guān)閉煙道；
(2)烘型工藝:將送電旋鈕調(diào)到自動(dòng)位置，最高溫度設(shè)定為170-180°C，在升溫過程中，溫度升到140°C時(shí)，每10分鐘拉開煙道一次，在保溫過程中煙道一直拉開，保溫時(shí)間為30-60分鐘；
(3)保溫結(jié)束后，關(guān)掉電源和風(fēng)機(jī)，打開爐門，將烘好的型箱臺(tái)車從爐內(nèi)移出；
(四)合成鑄鐵合箱過程控制:
(1)合箱前準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好烘干的型、芯；
(2)進(jìn)行合箱程序；
(五)合成鑄鐵孕育過程的控制:
在出鐵水時(shí)進(jìn)行孕育，先將鐵水流入大鋼包，鐵水溫度控制在1490-1510°C，過熱時(shí)冷卻3-6分鐘，再依次倒入小包，將鍶硅孕育劑按3%。的比例放入小包內(nèi)孕育；二次孕育即隨
流孕育。
[0011]選用高碳> 1.7、低P、S ( 0.3材質(zhì)的廢鋼作為原材，減少使用增碳劑及部分合金的加入，降低生產(chǎn)成本。
[0012]所述增碳劑0.5-0.7%。
`[0013]復(fù)合鑄鐵原材料控制:爐料配制要求見表1:
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熔煉鑄造操作方法，其特征在于:(一)合成鑄鐵原材料配比(質(zhì)量百分比):回爐料30%，碳粉2.5-3.5%，錳鐵0.3-0.81.5%，硅鐵 1.4-1.9%，鉻鐵〈0.3%，紫銅 0.5_1%，合金 0.5_1%，錫 0.08-0.11%，其余為廢鋼；(二)合成鑄鐵熔煉:(1)熔煉步驟:先按10%的廢鋼和增碳劑，廢鋼和增碳劑，待熔清后再加入剩余的廢鋼及回爐料；待熔清后再加入其它原材料；(三)合成鑄鐵型箱烘烤過程控制:(I)烘烤前準(zhǔn)備:缸體外型采用醇基涂料浸涂后點(diǎn)燃，靜放90—120分鐘，使酒精完全揮發(fā)，將型箱裝入爐內(nèi)；裝爐時(shí)型箱之間間隙為15_30mm，裝好后將臺(tái)車送入爐內(nèi)，關(guān)好爐門打開煙道，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，再送電，運(yùn)行30分鐘后關(guān)閉煙道；(2)烘型工藝:將送電旋鈕調(diào)到自動(dòng)位置，最高溫度設(shè)定為170-180°C，在升溫過程中，溫度升到140°C時(shí)，每10分鐘拉開煙道一次，在保溫過程中煙道一直拉開，保溫時(shí)間為30-60分鐘；(3)保溫結(jié)束后，關(guān)掉電源和風(fēng)機(jī)，打開爐門，將烘好的型箱臺(tái)車從爐內(nèi)移出；(四)合成鑄鐵合箱過程控制:(1)合箱前準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好烘干的型、芯；(2)進(jìn)行合箱程序；(五)合成鑄鐵孕育過程的控制:在出鐵水時(shí)進(jìn)行孕育，先將鐵水流入大鋼包，鐵水溫度控制在1490-1510°C，過熱時(shí)冷卻3-6分鐘，再依次倒入小包，將鍶硅孕育劑按3%。的比例放入小包內(nèi)孕育；二次孕育即隨流孕育。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熔煉鑄造操作方法，其特征在于:選用高碳> 1.7、低P、S < 0.3材質(zhì)的廢鋼作為原材，減少使用增碳劑及部分合金的加入，降低生產(chǎn)成本。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合鑄鐵生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熔煉鑄造操作方法，其特征在于:增碳劑0.5-0.7%。
【文檔編號(hào)】C22C37/00GK103447480SQ201310414002
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】汪長(zhǎng)安, 王曉林, 孫剛, 母青松 申請(qǐng)人:四川四方鑄造有限責(zé)任公司