專利名稱：電熱法礦冶連鑄工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵的冶煉和鑄造技術(shù)領(lǐng)域，是一種將工業(yè)廢渣或鐵礦通過礦熱爐冶煉，將產(chǎn)出的鐵液連續(xù)鑄造成件。
現(xiàn)行的鑄造工藝是將高爐產(chǎn)出的鑄造生鐵運(yùn)至鑄造廠，再經(jīng)過各種形式的熔煉爐，將鑄鐵熔化、升溫，加合金進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后，再進(jìn)行澆注成件，它的不足之處在于不能實(shí)現(xiàn)鐵水連鑄成件。其主要原因在于目前的鑄鐵都是高爐煉制出來的，高爐出鐵溫度一般不超過1350℃，鐵水經(jīng)大溝、撇渣器流到鐵水包后溫度降低50℃左右，出鐵時(shí)間在10～20分鐘，鐵水再從鐵水包傾出時(shí)，溫度只有1250～1280℃，比鑄造所需的1370℃低100℃左右， 因此，受鐵液溫度的制約，無法實(shí)現(xiàn)鐵水直接鑄造。由于不能實(shí)現(xiàn)鐵液連鑄成件，增加了鑄鐵重熔的制造費(fèi)用，浪費(fèi)能源，增大鐵的損耗，同時(shí)，有用元素在重熔中大量燒損，鐵液含硫量增加，產(chǎn)品質(zhì)量無法提高。據(jù)鑄造業(yè)統(tǒng)計(jì)，在鑄鐵重熔過程中，鐵損耗3～10％，硅燒損10～30％，錳燒損15～40％，硫增加率為40～100％，碳的增減率為-18～+30％。重熔鑄鐵造成生產(chǎn)中的極大浪費(fèi)。高爐煉鐵的另一個(gè)不足之處在于，由于高爐脫硫能力有限，所以高爐不能較大比例使用硫酸燒渣作煉鐵原料，一般高爐煉鐵硫酸燒渣摻入量不能大于10％。雖然目前已有《用電弧爐冶煉鑄造生鐵方法》，申請?zhí)?311624.4，公開號CN1097807A，此方法公開的是用赤鐵礦作原料，最終產(chǎn)品為生鐵，但它不能用硫酸燒渣作原料，也不能連鑄成鑄件。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有鑄造工藝中要重復(fù)熔化、不能連續(xù)鑄造生成鑄件的缺點(diǎn)，提供一種投資小，制造成本低，鑄件質(zhì)量高，能將含鐵原料通過熔煉后直接鑄成鑄件的電熱爐礦冶連鑄工藝。
本發(fā)明的目的是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的為了實(shí)現(xiàn)礦冶連鑄，使鐵液溫度達(dá)到或超過鑄鐵所需的1370℃，采用礦熱電爐煉鐵，不僅鐵液溫度可確保，成份易于控制，而且鑄鐵質(zhì)量也優(yōu)于高爐鑄鐵。以鐵礦、硫酸燒渣為原料，以焦碳、無煙煤作還原劑，以石灰、白云石作溶劑，根據(jù)所需鑄鐵成份添加配料，將上述配料配好后，通過礦熱爐熔煉，然后經(jīng)渣鐵分離器，將所得鐵液直接澆入模內(nèi)即制得鑄件，從而達(dá)到礦冶連鑄目的，澆鑄溫度控制在1370℃～1450℃。
在電爐熔池內(nèi)，電弧區(qū)溫度可達(dá)2000℃～3000℃，這為錳、硅的還原提供了熱力條件，鑄鐵所需的化學(xué)成份如錳、硅元素通過調(diào)整配料比例就能實(shí)現(xiàn)，不別外加合金。對于硫的處理，由于電爐熔池溫度較高，因此電爐可以使用較高的堿度操作，通常在1.2～1.8之間，因此電爐比高爐脫硫能力強(qiáng)，在高爐冶煉鑄鐵中不能較大比例使用硫酸燒渣，但在礦熱爐中硫酸燒渣卻是上好的原料，而且硫酸燒渣用量可達(dá)100％。此外，礦熱爐不僅爐溫高，而且料柱矮，硫、磷等有害元素易于揮發(fā)，所以礦熱爐鑄鐵質(zhì)量優(yōu)于高爐鑄鐵。在礦熱爐冶煉鑄鐵中，焦碳僅作為還原劑使用。
在電熱法礦冶連鑄工藝中鑄鐵所需的溫度以及化學(xué)成分，可通過配料比例，以及調(diào)整工藝、電氣參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的電熱法礦冶連鑄工藝由于采用礦熱爐連鑄，減少了鑄造工藝流程，省去了鑄鐵重熔工序，使鑄造成本大大降低，同時(shí)礦熱爐煉鐵，鑄鐵中所需化學(xué)成份易于調(diào)配，且礦熱爐料柱矮，硫、磷等有害元素易于揮發(fā)，提高了鑄鐵質(zhì)量。在礦熱爐冶煉中，焦炭僅作為還原劑使用，因此，它的用量少，且對其質(zhì)量和強(qiáng)度的要求遠(yuǎn)比高爐低。此外，使用礦熱爐連鑄工藝還能大量以硫酸燒渣作鑄鐵原料，不僅降低了制造成本，還對治理“三廢”有著重大貢獻(xiàn)，同時(shí)還可享受免征增值稅等許多優(yōu)惠政策，目前，我國鑄鐵年產(chǎn)量為800萬噸，居世界第三位，如果礦冶連鑄率為50％，每年可省焦炭80萬噸，鑄鐵12～40萬噸，鐵合金約4萬噸，這樣不僅減少資源，能源損耗，而且還減緩由此而構(gòu)成的環(huán)境污染。此外，如果每噸鑄鐵配用1噸硫酸燒渣作原料，連鑄率為50％，那么一年能消耗400萬噸燒渣，這對治理“三廢”和節(jié)約國土資源都有著重大意義。
電熱法礦冶煉工藝的實(shí)施，對鑄造業(yè)將是一次沖擊，也是一次飛躍，它的大力推廣將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳述實(shí)施例1現(xiàn)以400KVA礦熱爐連鑄為例1、電爐參數(shù)如下爐用變壓器額定容量400KVA，高壓測電壓6.6KV常用電壓60.65V， 電極直徑300mm
電極極心園直徑750～800mm， 爐膛直徑1800mm爐殼直徑3150mm，爐膛深度800mm，爐殼高度2200mm礦熱爐為地坑式。
2、原料及產(chǎn)品成份范圍a.原料鐵礦大概范圍如下Fe 45～48％；SiO29～14％；CaO 6～8％；MgO 1～3％；Mn 1～3％；P 0.05～0.1％；石灰CaO＞90％；焦炭固定炭75.6％ 粒度1～15％b.技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鐵礦 2180Kg/T焦 炭435Kg/T石灰 410Kg/T 電極糊23Kg/T電能 2680Kwh/Tc.產(chǎn)品成份Mn 0.8～2.5％ Si 0.8～3.2％S0.02～0.08％P 0.1～0.4％C1.2～3.6％實(shí)施例2 以生產(chǎn)一噸鑄鐵計(jì)算a.技術(shù)指標(biāo)鐵 礦0.85噸 硫酸燒渣1.00噸錳 礦0.01噸石 灰0.4噸 焦炭0.25噸無煙煤0.20噸電極糊0.025噸鋼材0.003噸b.原料成分鐵礦Fe＞50％硫酸燒渣Fe＞50％；錳礦Mn＞30％石灰CaO＞90％c.電能3000KWH
權(quán)利要求
1.電熱法礦冶連鑄工藝，以鐵礦、硫酸燒渣為原料，以焦碳、無煙煤作還原劑，以石灰、白云石為溶劑，根據(jù)所需鑄鐵成份配料，將上述物料配好后，加入礦熱爐熔煉，產(chǎn)出的渣鐵，經(jīng)渣鐵分離后，然后將所得鐵液直接澆入模內(nèi)即得鑄件，澆鑄溫度為1370℃～1450℃，從而實(shí)現(xiàn)礦冶連鑄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱法礦冶連鑄工藝，其特征在于所用原料為硫酸燒渣，鑄鐵無需重熔，直接燒注成件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電熱爐礦冶連鑄工藝，其特征在于鑄鐵所需溫度和鑄鐵化學(xué)成份通過配料計(jì)算以及調(diào)整工藝、電氣參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電熱爐礦冶連鑄工藝。它以鐵礦、硫酸燒渣為原料,以焦炭、無煙煤作還原劑,根據(jù)所需鑄鐵成份配料,通過礦熱爐熔煉,將產(chǎn)出的鐵液直接鑄造成鑄件。該工藝減少了鑄鐵重熔工序,還能大量用硫酸燒渣作原料,大大降低了物料消耗和制造費(fèi)用,對治理“三廢”大有好處,有免征增值稅優(yōu)惠,同時(shí),該工藝生產(chǎn)的鑄件質(zhì)量優(yōu)于傳統(tǒng)鑄鐵工藝。它的實(shí)施,必將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益,成為鑄造工業(yè)的一次飛躍。
文檔編號C21C1/00GK1262331SQ9911464
公開日2000年8月9日 申請日期1999年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月25日
發(fā)明者秦化學(xué) 申請人:秦化學(xué)