專利名稱：沖天爐熔煉鑄鐵屑生產球墨鑄鐵件及灰鑄鐵件的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用沖天爐熔煉鑄鐵屑生產球墨鑄鐵件及灰鑄鐵件的工藝，屬于鑄造領域。
背景技術：
背景技術：
主要有兩種(1)先前利用沖天爐生產球墨鑄鐵件及灰鑄鐵件采用的是鑄鐵塊入沖天爐的工藝；(2)鑄鐵屑的原有回收再利用技術是通過回收部門把鑄鐵屑重新回收到煉鐵生產單位在煉鐵爐里進行重熔處理，熔煉成鑄鐵塊。從以上兩種現有技術來看，鑄鐵屑不能直接進入沖天爐生產鑄鐵件而只能把鑄鐵屑在煉鐵爐里熔煉成鑄鐵塊后才能進入沖天爐生產鑄鐵件。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種運用沖天爐把鑄鐵屑直接入爐生產鑄鐵件的工藝。本發明所稱的“直接入爐”并非僅僅是把單純的鑄鐵屑孤立地放入沖天爐生產鑄鐵件的方法，而是主要區別于背景技術中鑄鐵屑兩步入爐法的一步入爐法。“直接入爐”中的“爐”是指沖天爐。
本發明解決該問題的方案是利用沖天爐熔煉鑄造技術，其特征是使用鑄鐵屑直接入爐生產鑄鐵件。
所述使用鑄鐵屑直接入爐生產鑄鐵件的工藝，當生產球墨鑄鐵件時需要使用球墨鑄鐵鐵屑直接入爐。
所述使用鑄鐵屑直接入爐生產鑄鐵件的工藝，當生產灰鑄鐵件時既可以使用灰鑄鐵鐵屑也可以使用球墨鑄鐵鐵屑直接入爐。
所述使用鑄鐵屑直接入爐生產鑄鐵件工藝，其特征是把鑄鐵屑、水泥、低硫無煙煤、石灰粉和水一起攪拌成塊并凝固干燥后直接入爐。
所述使用鑄鐵屑直接入爐生產鑄鐵件工藝，其特征是在原鐵水中加入球化劑或孕育劑。
所述使用鑄鐵屑直接入爐生產鑄鐵件工藝，其生產設備可以有(1)沖天爐(熱風爐更好)，其型號大小可根據產量而定，依一臺每小時生產2噸的沖天爐為例，每爐可生產10噸左右鑄件(用鑄鐵屑)；(2)混砂機；(3)新增水泥地面為本發明的附加工作場地。依一臺每小時生產2噸的沖天爐為例約增加100-150平方米水泥地面。
所述使用鑄鐵屑直接入爐生產鑄鐵件工藝，其生產中需要說明的事項是用沖天爐把鑄鐵屑入爐重熔首先要解決鐵屑在爐內的吹失及氧化問題。解決此難題的辦法有(1)用水泥凝固法，用水泥與鐵屑及含硫量低的無煙煤及石灰粉和水一起攪拌成塊并凝固干燥后，其強度可承受入爐后至熔化前不致于擠碎和吹失，同時替代了石灰石，解決了鐵屑的吹失問題。通過實踐證明在鐵屑熔化前其形狀無變化，爐況運行正常。(2)用鐵屑重熔易氧化，通過試驗在攪拌過程中加入的無煙煤使鐵屑表面形成一個抗氧化層，同時入爐后在攝氏1000度以下時會產生很濃的一氧化碳氣體，以補充爐內一氧化碳氣體的不足，使爐內氣體更利于鐵屑氧化部分的還原，使鐵屑的出鐵率達至90-95％，與直接用鑄鐵入爐的出鐵率基本一樣。(3)通過以上措施，使鐵屑熔化后的原鐵水的氧化鐵含量降低，有效控制了鐵水白口傾向的產生，再加上使用球化劑或孕育劑即可生產出其終硅量不超過3.2的球墨鑄鐵件或灰鑄鐵件(注如生產球墨鑄鐵件需要用球墨鑄鐵鐵屑為原料，以保證其元素穩定，可生產出400-10鑄態或退火態球墨鑄鐵。生產灰鑄鐵時原材料用灰鐵屑或球鐵屑均可，可保證生產一般牌號鑄鐵)。
本發明的有益效果是(1)該技術可使每噸鑄件毛坯降低成本30-40％。以1噸14#鑄鐵為例，每噸現行價為1250元左右，而鐵屑價格僅為600-650元左右，并且鐵屑資源豐富，以我國每年產9500萬噸鑄件毛坯為例，平均加工下來的鐵屑一般占毛坯重量的10-25％，按最低10％計算，全國每年將有950萬噸左右的鐵屑資源，如用沖天爐把鐵屑直接入爐生產鑄鐵件，每噸可凈增值200元計算，每年將產生經濟效益19個億。另外該技術原料及附屬材料資源豐富，技術易掌握，設備簡單，很有推廣價值。(2)以前，由于鐵屑回收渠道不暢，相當一部分鐵屑給隨意倒掉，造成環境污染。(3)申請人通過近兩年努力，已使該技術逐步完善。以申請人所在廠每月生產8個爐次，每爐次生產球墨鑄鐵件8噸為例，每月可降低成本費2.5萬元左右，試生產的鐵路車輛用的軸瓦體和建筑機械切斷機、彎曲機的球墨鑄鐵件，其壁厚均在30-80毫米左右，均能達到400-10的標準，為鑄造廠的發展奠定了一個堅實的技術基礎。
具體實施例方式
實施例一把單純的2噸球墨鑄鐵屑加入沖天爐，利用沖天爐熔煉鑄造技術鑄造球墨鑄鐵件。此實施例雖有效果但效果最差最次，主要表現在會造成鐵屑吹失，鐵水嚴重氧化。爐溫不正常甚至時常發生凍爐現象，其鐵水質量會出現白口。此實施例意在支持獨立權利要求1和從屬權利要求2。
實施例二把1.5噸灰鑄鐵鐵屑加入沖天爐，利用沖天爐熔煉鑄造技術鑄造灰鑄鐵件。此實施例只能達到不可切屑的一般鑄件的效果。此實施例意在支持獨立權利要求1和從屬權利要求3。
實施例三把2.5噸球墨鑄鐵鐵屑加入沖天爐，利用沖天爐熔煉鑄造技術鑄造灰鑄鐵件。此實施例雖然元素穩定，但其吹失、氧化很嚴重，給孕育造成一定困難。此實施例同實施例二一樣意在支持獨立權利要求1和從屬權利要求3。
實施例四把1噸球墨鑄鐵屑、0.15噸水泥、0.05噸低硫無煙煤、0.1噸石灰粉和0.5噸水一起攪拌成塊并凝固干燥后加入沖天爐，利用沖天爐熔煉鑄造技術鑄造球墨鑄鐵件。此實施例由于比例不佳，只能到達一般效果。主要表現在出鐵率雖高，涮爐嚴重，鐵水溫度低，焦耗高，給球化造成一定困難。此實施例意在支持 4，權利要求2和1。
實施例五把1噸灰鑄鐵屑、0.05噸水泥、0.15噸低硫無煙煤、0.07噸石灰粉和0.05噸水一起攪拌成塊并凝固干燥后加入沖天爐，利用沖天爐熔煉鑄造技術鑄造灰鑄鐵件。此實施例由于比例不佳，只能到達一般效果。主要表現在孕育效果差。此實施例意在支持4、權利要求3和權利要求1。
實施例六把1噸球墨鑄鐵屑、0.05噸水泥、0.15噸低硫無煙煤、0.07噸石灰粉和0.05噸水一起攪拌成塊并凝固干燥后加入沖天爐，利用沖天爐熔煉鑄造技術，在原鐵水中加入球化劑或孕育劑。此實施例雖然比例不佳，但加入了球化劑或孕育劑，效果比實施例五稍好。此實施例意在支持權利要求5、權利要求4、權利要求2和 1。此實施例與實施例四一起又支持了權利要求3。
以上實施例充分再現了本發明。由于本發明沒有給出最佳比例，所以只能達到一般效果，這已經滿足專利的授權條件。申請人有權對最佳配方保密或者就最佳配方再申請一項與該發明相關的配方專利。申請人也有意在轉讓該發明時無償或有償地把最佳配方透露給受讓人。
權利要求
1.一種生產球墨鑄鐵件及灰鑄鐵件的工藝，利用沖天爐熔煉鑄造技術，其特征在于使用鑄鐵屑直接入爐生產鑄鐵件。
2.根據權利要求1所述的生產球墨鑄鐵件及灰鑄鐵件的工藝，其特征在于當生產球墨鑄鐵件時需要使用球墨鑄鐵鐵屑直接入爐。
3.根據權利要求1所述的生產球墨鑄鐵件及灰鑄鐵件的工藝，其特征在于當生產灰鑄鐵件時既可以使用灰鑄鐵鐵屑也可以使用球墨鑄鐵鐵屑直接入爐。
4.根據權利要求1或2或3所述的生產球墨鑄鐵件及灰鐵件的工藝，其特征在于把鑄鐵屑、水泥、低硫無煙煤、石灰粉和水一起攪拌成塊并凝固干燥后直接入爐。
5.根據權利要求4所述的生產球墨鑄鐵件及灰鑄鐵件的工藝，其特征是在原鐵水中加入球化劑或孕育劑。
全文摘要
沖天爐熔煉鑄鐵屑生產球墨鑄鐵件及灰鑄鐵件的工藝,屬于鑄造領域。本發明要解決的技術問題是提供一種運用沖天爐把鑄鐵屑直接入爐生產鑄鐵件的工藝。該工藝的主要內容是把鑄鐵屑、凝固劑、抗氧化劑、增碳劑、熔劑和水一起攪拌成塊并凝固干燥后直接入爐。由于鑄鐵屑的市場價是鑄鐵塊的市場價的40－50%,所以本發明的主要優點是可以使每噸鑄件毛坯降低成本30－40%。該發明給鑄造行業增添了一個新亮點。
文檔編號C22C33/08GK1360062SQ0114011
公開日2002年7月24日 申請日期2001年11月26日 優先權日2001年11月26日
發明者張德安 申請人:張德安