铁水球化处理方法

摘要

本发明公开一种铁水球化处理方法，将碳2.8～4.0％，硅1.8～4.3％，锰0.08～2％，余量为铁投入熔炼炉加热1450～1620℃得到铁水；将铁水加入到喂丝球化装置的铁水包中，在铁水上覆盖100-120mm玻璃，且玻璃添加量为铁水总量的0.6-0.9％；进行球化反应；镁丝的喂丝速度为50-260m/min；镁丝与铁水反应使铁水翻滚，同时铁水上的玻璃熔化形成一层渣层漂浮在铁水面上；镁丝的喂丝总量为铁水总量的0.6-0.9％，喂丝结束，球化完成。本发明具有覆盖剂用量少，在铁液表面的延展性均匀、一致，隔绝空气效果好，并促进球化剂充分吸收使得球化均匀，所得产品颗粒球形化规则，生产成本低的优点。

权利要求

1.一种铁水球化处理方法，其特征在于：步骤包括：

（1）首先将如下配方比例的各组分原料：碳2.8%~4.0%，硅1.8%~4.3%，锰0.08%~2%，余量为铁投入熔炼炉中进行加热至1450~1620℃熔融得到铁水；然后将铁水加入到喂丝球化装置的铁水包中，在铁水上表面覆盖100-120mm厚的玻璃，且玻璃添加量为铁水总量的0.6-

0.9%；

（2）将喂丝球化装置中的镁丝逐渐牵引至步骤（1）铁水包中的铁水内，进行球化反应；

镁丝的喂丝速度为100-220m/min；镁丝与铁水反应使得铁水翻滚，同时铁水上表面的玻璃熔化形成一层渣层漂浮在铁水面上；镁丝的喂丝总量为铁水总量的0.6-0.75%，至喂丝结束，球化完成。

2.根据权利要求1所述的铁水球化处理方法，其特征在于：步骤（1）所述的玻璃在铁水上表面的厚度为100mm，且玻璃添加量为铁水总量的0.7-0.8%。

3.根据权利要求1所述的铁水球化处理方法，其特征在于：步骤（1）所述的喂丝球化装置，包括铁水包（2），铁水包（2）的外围设有防护罩（1），铁水包（2）中设有熔融的铁水层（3），所述的铁水层（3）的上方覆盖有一层玻璃层（4），玻璃层（4）的厚度为100-120mm；所述的铁水包（2）上方开口处设有盖子（5）；所述的防护罩（1）外侧设有固定于支架（8）上的喂丝轮（7），喂丝轮（7）上缠绕有镁丝（9），所述的镁丝（9）通过牵引轮（6）穿过防护罩（1）、盖子（5）和玻璃层（4）浸入至铁水层（3）中。

说明书

铁水球化处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种化工设备，具体涉及一种铁水球化处理方法。

背景技术

[0002] 目前，在金属冶炼、浇注行业，铁水在熔融后需要浇注到铁水包中进行球化处理；传统的球化处理一般采用冲入法，在铁水包底部铺设一层稀土硅铁镁合金作为球化剂，然后铁水浇注到铁水包中与球化剂作用，并同时在熔融的铁水上部铺设一层覆盖剂如生铁屑等，以延长铁水氧化时间，为球化过程争取充分的时间。

[0003] 但是，上述这种传统的铁水球化处理方法存在如下不足，由于覆盖剂层多采用与铁水成分类似的生铁屑层等，很容易与铁水融合，不能充分保证始终处于铁水上部起到隔绝空气、延迟氧化的效果，且在铁水表面上的延展性差，不能保证整个覆盖层厚度均匀、一致。而且，传统的这种生铁屑覆盖剂层，为了弥补上述的延展性不足，需要保证整个覆盖剂加入量非常大，整个过程要不断监测和间歇加入覆盖剂，以保证覆盖剂始终对铁液进行覆盖，这样会造成覆盖剂的严重浪费和后续后处理的困难。此外，由于铁水球化过程多采用冲入法，球化剂一般处于铁水包底部，在铁水灌包过程，在熔融的铁水的冲击作用下，球化剂发生位移，不能与铁水充分接触；同时由于上述传统的覆盖剂对铁液表面覆盖不均匀，使得球化剂与空气接触，造成其中镁的氧化消耗；上述两种因素造成镁的吸收率降低，从而造成球化效果差，所得的产品颗粒不圆，存在缺陷。

[0004] 此外，传统的铁水球化处理方法是将球化剂置于球化装置的反应室中，然后将铁水注入到球化装置与球化剂反应；该方式由于铁水为瞬间冲入球化装置，因此，不能与球化剂充分融合，造成球化不均匀，球化效果差的不足。

发明内容

[0005] 本发明针对现有技术的上述不足，提供一种覆盖剂用量少，在铁液表面的延展性均匀、一致，隔绝空气效果好，并促进球化剂充分吸收使得球化均匀，所得产品颗粒球形化规则，生产成本低的铁水球化处理方法。

[0006] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种铁水球化处理方法，步骤包括：

[0007] (1)首先将如下配方比例的各组分原料：碳2.8％～4.0％，硅1.8％～4.3％，锰0.08％～2％，余量为铁投入熔炼炉中进行加热至1450～1620℃熔融得到铁水；然后将铁水加入到喂丝球化装置的铁水包中，在铁水上表面覆盖100-120mm厚的玻璃，且玻璃添加量为铁水总量的0.6-0.9％；

[0008] (2)将喂丝球化装置中的镁丝逐渐牵引至步骤(1)铁水包中的铁水内，进行球化反应；镁丝的喂丝速度为50-260m/min；镁丝与铁水反应使得铁水剧烈翻滚，同时铁水上表面的玻璃熔化形成一层渣层，始终漂浮在铁水面上隔绝空气；镁丝的喂丝总量为铁水总量的0.6-0.9％，至喂丝结束，球化完成。

[0009] 作为优选，步骤(1)所述的玻璃在铁水上表面的厚度为100mm，且玻璃添加量为铁水总量的0.7-0.8％；采用上述厚度和组分，可以充分保证玻璃在铁水表面均匀延展，不会与空气接触；同时，玻璃添加量的限定是结合铁水的特殊原料组分进行的，其可以保证铁水中的细小渣粘附在上面的玻璃渣层上，充分提高了铁水的纯净度。

[0010] 作为优选，步骤(2)所述的镁丝的喂丝速度为100-220m/min，镁丝的喂丝总量为铁水总量的0.6-0.75％；采用上述喂丝速度和喂丝速度，可以使得镁充分吸收，球化效果好，球化剂用量少，同时兼顾本发明特殊的原料组分：碳2.8％～4.0％，硅1.8％～4.3％，锰0.08％～2％，余量为铁，充分实现球化处理。

[0011] 本发明所述的玻璃，为市售透明的玻璃球珠或玻璃渣等均可。

[0012] 本发明上述喂丝球化装置包括铁水包，铁水包的外围设有防护罩，铁水包中设有熔融的铁水层，所述的铁水层上方覆盖有一层玻璃层，玻璃层的厚度为100-120mm，设置该厚度主要根据所要球化的原料组分：碳2.8％～4.0％，硅1.8％～4.3％，锰0.08％～2％，余量为铁来设定，太薄由于镁丝与铁水反应剧烈翻滚，造成熔融的玻璃层跟随翻滚是铁液漏出与空气接触、达不到球化效果，太厚则由于铁水中的废渣随着铁水翻滚漂浮上来与玻璃层结合、造成渣层过厚后处理除渣复杂；所述的铁水包上方开口处设有盖子；所述的防护罩外侧设有固定于支架上的喂丝轮，喂丝轮上缠绕有镁丝，所述的镁丝通过牵引轮穿过防护罩、盖子和玻璃层浸入至铁水层中。

[0013] 本发明的优点和有益效果：

[0014] 1.本发明通过特殊的球化装置即喂丝球化装置结合以玻璃取代传统的生铁屑作为覆盖剂，适用于碳2.8％～4.0％，硅1.8％～4.3％，锰0.08％～2％，余量为铁”的铁水的球化；在铁水上，覆盖玻璃，当镁合金丝插入铁水中反应时，玻璃熔化形成一层厚厚的渣层，漂浮在铁水面上，使球化剂中的镁减少与空气接触，产生氧化，提高了镁的吸收率，从而提高了球化率，可使球化率稳定在90％以上；而且，作为球化剂的镁丝逐步进入铁水中，因此可以与铁水充分接触球化，球化均匀，球化效果好；充分发挥了球化装置与球化处理方法之间的协同作用。

[0015] 2.本发明的方法，因球化丝(镁丝)在与铁水进行球化反应时，铁水剧烈翻滚，这样可以把铁水中悬浮的细小渣粘附在上面的玻璃渣层上，且玻璃由于始终能浮于铁水表面，因此可以充分提高了铁水的纯净度，其球化结束后除渣容易；此外本发明的方法其球化丝的加入量铁水的为0.6-0.9％，比传统冲入法加入量要少1.2-1.8％，节约了材料，降低了成本。

附图说明

[0016] 附图1本发明铁水球化处理方法结构示意图。

[0017] 如图所示：1.防护罩，2.铁水包，3.铁水层，4.玻璃层，5.盖子(防护罩)，6.牵引轮，7.喂丝轮，8.支架。

[0018] 附图2为采用传统冲入法球化所得试棒截面图。

[0019] 附图3为本发明玻璃作为覆盖剂球化处理后所得试棒截面图。

具体实施方式

[0020] 下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。

[0021] 如图1所示：本发明的一种喂丝球化装置，包括铁水包2，铁水包2的外围设有防护罩1，铁水包2中设有熔融的铁水层3，其特征在于：所述的铁水层3上方覆盖有玻璃层4，玻璃层4厚度为100-120mm；所述的铁水包3上方开口处设有防止铁水喷溅的盖子5；所述的防护罩1外侧设有固定于支架8上的喂丝轮7，喂丝轮7上缠绕有镁丝9，所述的镁丝9通过牵引轮6穿过防护罩5、盖子5和玻璃层4浸入至铁水层3中。

[0022] 本发明上述的牵引轮6由驱动装置带动转动，如电机等常规设备，两个牵引轮6一个为主动轮(由电机直接带动)，一个为从动轮，旋转方向相反，从而牵引喂丝轮上的镁丝逐渐连续喂入铁水包中。

[0023] 采用上述结构，使用镁丝和相应的送丝机构对铁水进行球化处理，来替代传统的置于铁水包底部的球化剂，从而可以充分控制作为球化剂的镁丝在铁水中的均匀弥散，达到脱氧，脱硫，改变夹杂物形态，提高钢质，微调成分，改善浇铸性，获得球化效果好的产品；此外，采用在铁水层上方覆盖一层厚度为40-50mm的玻璃层，由于玻璃球密度小、质量轻，在加入到铁水表面可以充分延展、均匀覆盖、厚度均匀，并始终处于铁水上层，从而可以使得铁水与空气隔离，保证不被氧化，且厚度小，用量少与传统的生铁屑相比价格低，从而降低了生产成本。

[0024] 利用上述喂丝球化装置进行具体的球化处理方法如下：

[0025] 实施例1

[0026] (1)首先将如下配方比例的各组分原料：碳3.6-3.9％，硅2.5-2.8％，锰0.3-0.5％，余量为铁”的铁水投入熔炼炉中进行加热至1550～1570℃熔融得到铁水；然后将铁水加入到喂丝球化装置的铁水包中，在铁水上表面覆盖100-120mm厚的玻璃，且玻璃添加量为铁水总量的0.8％；

[0027] (2)将喂丝球化装置中的镁丝逐渐牵引至步骤(1)铁水包中的铁水内，进行球化反应；镁丝的喂丝速度为120m/min，且镁丝的喂丝总量为铁水总量0.8％；镁丝与铁水反应，铁水剧烈翻滚，玻璃熔化形成一层渣层，漂浮在铁水面上，至喂丝结束，球化完成。实施例2[0028] (1)首先将如下配方比例的各组分原料：碳3.6-3.9％，硅2.5-2.8％，锰0.3-0.5％，余量为铁”的铁水；投入熔炼炉中进行加热至1550～1570℃熔融得到铁水；然后将铁水加入到喂丝球化装置的铁水包中，在铁水上表面覆盖100mm厚的玻璃，且玻璃添加量为铁水总量的0.7％；

[0029] (2)将喂丝球化装置中的镁丝逐渐牵引至步骤(1)铁水包中的铁水内，进行球化反应；镁丝的喂丝速度为100m/min，且镁丝的喂丝总量为铁水总量0.7％；镁丝与铁水反应，铁水剧烈翻滚，玻璃熔化形成一层渣层，漂浮在铁水面上，至喂丝结束，球化完成。

[0030] 将本发明球化处理方法后的铁水进行浇铸成型，所得铸件进行性能检测，实验结果见表1-2：

[0031] (1)拉伸试验试棒两根

[0032] 表1 拉伸试验数据

[0033]

[0034] (上述两组试样，每组三个试样)

[0035] 将本发明球化处理方法后的铁水进行浇注成型，所得的铸件取金相检验：附图2为采用传统冲入法球化所得试棒截面图，附图3为本发明玻璃作为覆盖剂球化处理后所得试棒截面图。从幅图清楚显示经过喂丝法处理后的产品，球化效果好。