專利名稱：稀土硅鉍鈰合金及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于鑄造行業用孕育劑，具體涉及一種采用熱液聯產加喂線法生產稀土硅鉍鈰合金及其生產工藝。
背景技術：
目前，我國可鍛鑄鐵使用的孕育劑主要有高硅加鉍，如BaCl2-Al-Bi、SrCl2-Al-Bi、RESi-Bi等孕育劑，使用這些孕育劑在大斷面球墨鑄鐵的生產中容易出現石墨畸變、石墨聚集和漂浮以及衰退快的不足，大斷面球鐵鑄件的質量難以得到保證。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術中存在的不足，在孕育劑中將反球化元素Bi和球化元素稀土進行合理配置，提供一種新型孕育劑稀土硅鉍鈰合金。在球墨鑄造的生產中，采用稀土硅鉍鈰合金可有效增加石墨球數目，減少石墨畸變，以提高大斷面球鐵鑄件的質量。
本發明的技術解決方案是；稀土硅鉍鈰合金中含有Si 68-75％、Bi0.3-2.0％、Ce 0.1-1.0％、Ca 1.0-2.0％、Al≤0.9％、Fe余量。
本發明采用熱液聯產加喂線法生產稀土硅鉍鈰合金，其生產工藝是將原料硅石、稀土精礦、焦炭、鋼屑按照重量配比1.5-2.0∶0.01-0.4∶1.0-1.4∶0.2-0.4混合均勻，連續加入礦熱爐內，通過自焙電極將電流導入熔化爐料進行冶煉，出爐溫度控制在1500～1600℃；將硅鈣合金、硅鐵合金、金屬鉍按照重量配比5-20∶150-200∶3-20混合均勻后在中頻感應電爐內熔化，出爐溫度控制在1500～1700℃；先將礦熱爐內的合金熔液加入合金包，再將裝有稀土硅鉍鈰合金下腳料的包芯線頭送入合金包內，開始勻速喂線，喂線速度控制在0.2～1m/s，喂入量為礦熱爐熔液的10-20％；在喂線的同時將中頻感應電爐熔化的硅鉍鈣合金按照礦熱爐液態合金重量的10～30％加入合金包，包內的合金在氮氣保護下進行反應，反應溫度控制在1300～1500℃，時間控制在150～200s，將合金熔液注模、冷卻、破碎、篩分，即得稀土硅鉍鈰合金。
本發明稀土硅鉍鈰合金中將反球化元素Bi和球化元素稀土進行合理配置，可作為大斷面球鐵鑄件的孕育劑使用，能夠有效增加球鐵鑄件中石墨球數目，減少石墨畸變、聚集、飄浮以及衰退快的現象，使大斷面球鐵鑄件的質量顯著提高。本發明采用以礦熱爐為主、中頻爐為輔、喂線法補充的新工藝，能夠有效利用合金的下腳料，顯著降低生產成本。
具體實施例方式
本發明采用3200KVA礦熱爐、0.5T中頻感應電爐及喂線機聯合生產稀土硅鉍鈰合金。
實施例1稀土硅鉍鈰合金產品主要成分要求Si 72-74％、Bi 0.9-1.1％、Ce 0.2-0.3％、Ca 1.4-1.6％、Al≤0.9％、Fe余量。
生產工藝如下1、將1.90T硅石、0.015T稀土精礦、1.2T焦炭、0.25T鋼屑，按照重量配比混合均勻，連續加入礦熱爐內，將電壓控制在80-90V，電流控制在24000-26000A，經過約180min的冶煉，準備出爐，出爐溫度控制在1500～1600℃。
2、在礦熱爐通電約100min后，將10kg硅鈣合金、176kg硅鐵合金、14kg金屬鉍混合均勻加入中頻感應電爐，功率調至180KW進行熔煉。熔化過程中，要將爐料不斷壓下，以加快熔化速度。約經70min時，爐料全部熔化，當爐內合金熔液溫度達到1500-1700℃時，準備出爐。
3、將礦熱爐內的合金熔液放入合金包，進行扒渣，扒渣后溫度控制在1400-1500℃，合金熔液重量約為1.0T；將合金包放入地坑中，這時采用喂線機將裝有稀土硅鉍鈰合金下腳料的包芯線頭送入合金包內開始喂線，喂線速度控制在0.5m/s，喂入量100kg，同時將中頻感應電爐內的硅鉍鈣合金熔液約200kg放入合金包內，包內合金在氮氣保護下進行反應，反應溫度控制在1300-1500℃，時間控制在150-200s，將合金熔液注模、冷卻、破碎、篩分，即得稀土硅鉍鈰合金產品。
經檢驗，各項技術指標均符合產品質量技術要求。
實施例2稀土硅鉍鈰合金產品主要成分要求Si 68-70％、Bi 1.4-1.6％、Ce 0.5-0.7％、Ca 1.0-1.2％、Al≤0.9％、Fe余量。
生產工藝如下1、將1.60T硅石、0.05T稀土精礦、1.1T焦炭、0.3T鋼屑，按照重量配比混合均勻，連續加入礦熱爐內，將電壓控制在80-90V，電流控制在24000-26000A，經過約180min的冶煉，準備出爐，出爐溫度控制在1500～1600℃。
2、在礦熱爐通電約100min后，將5kg硅鈣合金、175kg硅鐵合金、20kg金屬鉍混合均勻加入中頻感應電爐，功率調至180KW進行熔煉。熔化過程中，要將爐料不斷壓下，以加快熔化速度。約經70min時，爐料全部熔化，當爐內合金熔液溫度達到1500-1700℃時，準備出爐。
3、將礦熱爐內的合金熔液放入合金包，進行扒渣，扒渣后溫度控制在1400-1500℃，合金熔液重量約為1.0T；將合金包放入地坑中，這時采用喂線機將裝有稀土硅鉍鈰合金下腳料的包芯線頭送入合金包內開始喂線，喂線速度控制在0.5m/s，喂入量100kg，同時將中頻感應電爐內的硅鉍鈣合金熔液約200kg放入合金包內，包內合金在氮氣保護下進行反應，反應溫度控制在1300-1500℃，時間控制在150-200s，將合金注模、冷卻、破碎、篩分，即得稀土硅鉍鈰合金產品。
經檢驗，各項技術指標均符合產品質量技術要求。
權利要求
1.一種稀土硅鉍鈰合金，含有Si 68-75％、Bi 0.3-2.0％、Ce 0.1-1.0％、Ca 1.0-2.0％、Al≤0.9％、Fe余量。
2.一種稀土硅鉍鈰合金的生產工藝，其特征是將原料硅石、稀土精礦、焦炭、鋼屑按照重量配比1.5-2.0∶0.01-0.4∶1.0-1.4∶0.2-0.4混合均勻，連續加入礦熱爐內，通過自焙電極將電流導入熔化爐料進行冶煉，出爐溫度控制在1500～1600℃；將硅鈣合金、硅鐵合金、金屬鉍按照重量配比5-20∶150-200∶3-20混合均勻后在中頻感應電爐內熔化，出爐溫度控制在1500～1700℃；先將礦熱爐內的合金熔液加入合金包，再將裝有稀土硅鉍鈰合金下腳料的包芯線頭送入合金包內，開始勻速喂線，喂線速度控制在0.2～1m/s，喂入量為礦熱爐熔液的10-20％；在喂線的同時將中頻感應電爐熔化的硅鉍鈣合金按照礦熱爐液態合金重量的10～30％加入合金包，包內的合金在氮氣保護下進行反應，反應溫度控制在1300～1500℃，時間控制在150～200s，將合金熔液注模、冷卻、破碎、篩分，即得稀土硅鉍鈰合金。
全文摘要
一種稀土硅鉍鈰合金，含有Si 68－75％、Bi 0.3－2.0％、Ce 0.1－1.0％、Ca1.0－2.0％、Al≤0.9％、Fe余量。其生產工藝是將原料硅石、稀土精礦、焦炭、鋼屑按照重量配比加入礦熱爐進行冶煉；將硅鈣合金、硅鐵合金、金屬鉍按照重量配比在中頻感應電爐內熔化。先將礦熱爐內的合金熔液加入合金包，再將裝有稀土硅鉍鈰合金下腳料的包芯線頭送入合金包勻速喂線；喂線的同時將中頻爐的硅鉍鈣合金按比例加入，在氮氣保護下進行反應；將合金熔液注模、冷卻、破碎、篩分，即得稀土硅鉍鈰合金。本發明將反球化元素Bi和球化元素稀土進行合理配置，能夠有效增加球鐵鑄件中石墨球數目，減少石墨畸變、聚集、飄浮及衰退快的現象，作為大斷面球鐵鑄件的孕育劑使用，可使其質量顯著提高。
文檔編號C22C37/04GK1718819SQ200510012719
公開日2006年1月11日 申請日期2005年8月4日 優先權日2005年8月4日
發明者郭成會 申請人:郭成會