專利名稱:一個保持出鐵口通道、直澆口及出口流槽在與鑄造用鐵水接觸時不產(chǎn)生沉積物的方法
本發(fā)明涉及一個這樣的方法，按照此法可保持出鐵口、直澆口(或內(nèi)澆口)、出口流槽(或澆注口)及其相類似部件在用純鎂處理鑄鐵水的鑄造過程中不產(chǎn)生沉積物。本發(fā)明可用于球墨鑄鐵或蠕墨鑄鐵的生產(chǎn)。本發(fā)明也包括實現(xiàn)該法所用的容器。
用鎂或稀土金屬(如鈰、鋇、鈣等)處理鐵水的辦法可使鐵水轉(zhuǎn)變成球墨鑄鐵或蠕墨鑄鐵。眾所周知，鎂的蒸氣壓高、熔點和沸點低，比重小。鎂的這些特性，使得鎂通常被用作中間合金或母合金如含鎂量較低的FeSiMg。其中鎂的含量可在5-30%(重量)之間變化。只有在特殊的設(shè)備(如純鎂轉(zhuǎn)爐)中才有可能應(yīng)用純鎂。
眾所周知，鎂對氧和硫具有很強的親合力。由于這些特性，並由于鎂在鐵水中的溶解度小，鎂對石墨組織的轉(zhuǎn)化作用只發(fā)生于有限的時間之內(nèi)。鎂與鐵水中的硫反應(yīng)和被大氣中的氧氧化，以及鎂把鐵水中、渣中及與鐵水相接觸的耐火材料中的氧化物還原，這些都要消耗鎂。因此，加入到鐵水中的鎂有相當大的一部分沒有起到轉(zhuǎn)化石墨的作用。為了減慢這些反應(yīng)(即所謂的“消耗作用”)和為了降低鐵水的溫度損失，特研制了一種溝槽型惰性氣氛加壓爐。這種爐通常被用作保溫盛鐵爐。
在這樣的爐子中，鐵水表面惰性氣體的作用，使得由爐氣中的氧及鎂本身的蒸發(fā)所引起的消耗作用顯著地降低。
鎂用作母合金使鎂的活度降低，其它元素，如鐵、硅、鎳等則與鐵水混合，因此反應(yīng)速度降低，鎂與硫之間的反應(yīng)速度亦隨之降低，結(jié)果，硫的含量不能明顯地下降。這樣，所獲得的脫硫度是低的。而且經(jīng)此法處理后，自由硫和鎂之間的反應(yīng)繼續(xù)進行，因此，鐵水中活性鎂的含量迅速下降(即消耗作用)，這一過程不受惰性氣氛存在的影響。
用以FeSi為主要成分的母合金處理時，要產(chǎn)生酸性爐渣，這種爐渣含有60%以上的易被鎂還原的氧化物(如FeO、MnO及SiO2等)。甚至在從鐵水表面除去由反應(yīng)所生成的爐渣以后，還有一部分易還原的氧化物仍以懸浮狀態(tài)留在鐵水中。于是，氧化反應(yīng)、鎂與硫之間的反應(yīng)等仍繼續(xù)進行，並生成另外的反應(yīng)產(chǎn)物。
這些爐渣除了加速鎂的消耗以外，還沉積于爐子的某些部位，並引起操作上的問題，如鑄鐵流槽的入口和出口以及出鐵口通道發(fā)生堵塞等。這些沉積物使得爐子的維修費用相當高、鎂的消耗加快、爐襯的壽命縮短。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種消除所有上述缺點的方法。特別是要提供一種能使鎂含量的消耗速度減慢、爐子的維修簡化和爐襯的壽命延長的方法。
按本發(fā)明的方法，用純鎂處理鑄造用的鐵水，處理后過量的鎂蒸發(fā)，因此鑄造用鐵水被洗凈，而沒有懸浮的高堿性反應(yīng)產(chǎn)物，如MgO、CaO、Al2O3、FeO、MgS。
按本發(fā)明的方法，推薦用純鎂來處理母體鐵水。由于鎂的活度很高(100%鎂)，結(jié)果可以獲得非常高的脫硫度，而殘余硫的含量接近0.005%。由于在鐵水中鎂的蒸發(fā)引起了強烈的攪拌作用，反應(yīng)產(chǎn)物幾乎完全被分離出來。留下的少數(shù)幾種反應(yīng)產(chǎn)物都是高堿性的，另外只有很少量的易被還原的氧化物，如SiO2、FeO之類。由于不把這些反應(yīng)生成的爐渣除掉以及使鎂的含量從一開始就保持不變，這樣的鐵水就有利于保溫期鐵水的保溫。因此，鎂的損失可達到最小值，而且當爐子很好地加以密封時，鐵水在較長的時間內(nèi)仍可使用。
通過使鐵水中殘余的硫含量降至十分低，以及實際上不含有易被鎂還原的氧化物的高堿性反應(yīng)產(chǎn)物，可以使鎂的消耗速度達到很低的程度(在0.003-0.005%(重量)/小時的范圍內(nèi))。
對殘留鎂量和鑄造溫度的準確調(diào)節(jié)，是可以容易地做到的。
采用本法可使爐子上部及出鐵口通道的耐火爐襯的壽命顯著地延長。
下面舉例說明本發(fā)明的實施方法。
實例1在一個5噸轉(zhuǎn)爐和一個具有N2保護氣氛的16噸盛鐵爐的體系中，已處理了120，000噸的鐵。鐵水中的初始硫含量為0.10%(重量)。按2公斤鎂/噸的比例在轉(zhuǎn)爐中進行處理后，測得剩余的鎂含量為0.045-0.055%(重量)，而最后的硫含量為0.004-0.006%。測得鎂的消耗速度為0.004%/小時。每天從爐子中除去的渣量為50公斤，即大約為0.13公斤渣/噸鐵。爐子上部與耐火爐襯的壽命可延長至2年，而出鐵口通道的爐襯壽命可延長至1年。
實例2在一個3.5噸的轉(zhuǎn)爐及一個具有N2保護氣氛的10噸盛鐵爐體系中，生產(chǎn)了20，000噸的鐵，進行了如下的測量剩余的鎂含量＝0.045-0.050%;
最后的硫含量＝0.004%;
耐火爐襯的壽命為1年;鎂的消耗速度為0.004%/小時。在轉(zhuǎn)爐中進行處理時所用的鎂量為1.2公斤鎂/噸。
實例3在一個2噸轉(zhuǎn)爐及一個8噸盛鐵爐的體系中，生產(chǎn)了蠕墨鑄鐵。在爐中剩余的鎂含量為0.015-0.040%。把硫按0.015%的含量以FeS的形式加入到液態(tài)金屬流中進行孕育處理。所得的蠕墨鑄鐵有80%以上的部分為蠕墨形式。
此處雖已舉出了一些本發(fā)明的具體的實施方案，並已詳細地解釋了本發(fā)明的原理的應(yīng)用，但是應(yīng)當了解，在不違反本發(fā)明的這些原理下，也可用其它方案來實施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.在用鎂處理來生產(chǎn)鑄鐵的過程中保持出鐵口通道、直澆口及鑄鐵出口流槽等部位不產(chǎn)生沉積物的方法，其特征在于它包括用純鎂對鑄造用鐵水進行預(yù)定處理的步驟，還加入了預(yù)定的鎂處理不需要的過量的鎂，并利用這過量的鎂來吹凈鑄鐵水中懸浮的高堿性的反應(yīng)產(chǎn)物。
2.按照前面權(quán)利要求
1的方法，其中是在同一個容器中進行鎂處理和吹凈。
3.按照前面權(quán)利要求
1或2所述的方法，其中所說的過程都是以同樣的鎂量進行。
4.按照前面權(quán)利要求
1或2所述的方法，其中包括生產(chǎn)有0.025-0.080%(重量)殘余鎂的球墨鑄鐵的步驟。
5.按照前面權(quán)利要求
1或2所述的方法，其中包括生產(chǎn)具有0.010-0.060%(重量)殘余鎂的蠕墨鑄鐵的方法。
6.按照前面權(quán)利要求
1或2所述的方法，其中包括進行連續(xù)澆鑄過程的步驟。
7.按照前面權(quán)利要求
1或2所述的方法，其中包括轉(zhuǎn)爐中實現(xiàn)該法的步驟。
8.按照前面權(quán)利要求
1或2所述的方法，其中轉(zhuǎn)爐的操作是在把轉(zhuǎn)爐與一個溝槽式加壓爐相連接的條件下實現(xiàn)的。
專利摘要
一種在用純鎂處理來生產(chǎn)鑄造用鐵水的過程中保持出鐵口通道、直澆口及鑄鐵出口流槽及其類似部位不產(chǎn)生沉積物的方法。這類沉積物作為反應(yīng)產(chǎn)物出現(xiàn)，會堵塞通道，因而使維修費用相當大，可用純鎂處理的方法防止其產(chǎn)生。在用純鎂對鑄造用鐵水進行預(yù)定的鎂處理時，通過在鎂處理時未消耗掉的鎂的同時蒸發(fā)，吹凈懸浮于鐵水中的高堿性反應(yīng)產(chǎn)物，如MgO、CaO、Al
文檔編號F27D25/00GK86100876SQ86100876
公開日1986年8月13日 申請日期1986年2月14日
發(fā)明者卡爾·古舒, 伊沃·亨尼克 申請人:喬治·費希爾股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan