专利名称：铸铁屑中频冶炼再生方法
技术领域：
本发明涉及冶金熔炼技术，特别是用铸铁屑为原料直接熔炼浇铸出符合标准铸铁件的方法。
背景技术：
已有技术中，以铸铁屑为原料，使铸铁屑再生，熔炼浇铸出符合标准铸铁件的方法是先把铸铁屑用暖风化铁炉把铸铁屑熔炼成再生号铁，熔炼成的再生号铁中碳、硅、锰成份不足，硫、磷成份超标，不能用于直接铸造铸铁件，如铸造铸铁件，还要以再生号铁与其它调节成份的原料配合，调整成份，在冲天炉再次熔炼才能铸造出合格的铸铁件。这种铸铁屑再生方法需要熔炼两次，不仅浪费能源，也严重污染环境。在用再生号铁与其它原料配合调整成份用冲天炉熔炼铸造铸铁件的过程中，得到的铸铁件成份有时会与予计的成份有一定差异，如果差异太大偏离标准就不能使用，造成了大量的铸铁件报费。有人认为，用这种方法再生利用铸铁屑得不偿失，而把铸铁屑白白扔掉，不仅严重污染环境，也浪费了可利用的再生资源。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种一次熔炼就可以把铸铁屑再生熔炼直接浇铸出合格铸铁件的铸铁屑中频冶炼再生方法。
本发明是用如下方法实现的。
铸铁屑中频冶炼再生方法有如下步骤1.取硫、磷含量不超标的铸铁屑作为铸铁屑原料，取一部分铸铁屑原料用压块机在20Mpa的压力下把铸铁屑原料压成铸铁屑原料块，压成的铸铁屑原料块的外边缘间的距离是100～200毫米；
2.按铸铁屑原料的含碳量和预计浇铸铸铁件的含碳量及中频熔炼中碳的烧损量计算出在一炉铸铁屑炉料中所需加入的增碳剂的量，铸铁屑炉料可以是单一的铸铁屑原料，也可以是铸铁屑原料与铸铁屑原料块的混合炉料；3.把一炉铸铁屑炉料所需加入的增碳剂和一炉铸铁屑炉料重量的75％～85％放入中频炉内，熔炼成一次铁水；4.取一次铁水，用炉前化学成分快速分析仪对一次铁水中碳、硅、锰的含量进行第一次炉前快速分析；5.根据对碳硅当量与锰的化学分析结果，按预计铸铁件的要求，通过计算，在一次铁水中加入一炉铸铁屑炉料中所需加入的硅铁和锰铁；6.根据对一次铁水的第一次炉前快速分析结果中的含碳量的高、低或合格三种情况，分别采取下列三个不同的子步骤，6.1如果一次铁水中的含碳量高，在一次铁水中加入铸铁屑炉料和一定量的废低碳钢，加入的铸铁屑炉料的重量和废低碳钢的重量与一次铁水的重量之和达到一炉铸铁屑炉料重量的100％，继续熔炼成二次铁水；6.2如果一次铁水中的含碳量低，在一次铁水中加入铸铁屑炉料和一定量的增碳剂，加入的铸铁屑炉料的重量与一次铁水的重量之和达到一炉铸铁屑炉料重量的100％，继续熔炼成二次铁水；6.3如果一次铁水中的含碳量合格，在一次铁水中加入铸铁屑炉料，加入的铸铁屑炉料的重量与一次铁水的重量之和达到一炉铸铁屑炉料重量的100％，继续熔炼成二次铁水；7.取二次铁水，用炉前化学成分快速分析仪对二次铁水中碳、硅、锰的含量进行第二次炉前快速分析；8.根据对二次铁水炉前快速分析结果中的碳、硅、锰成分含量的合格或不足的两种情况，分别采取下列两个不同的子步骤，8.1如果二次铁水中的碳、硅、锰成分含量合格，铁水出炉，用于浇铸铸铁件；8.2如果二次铁水中的碳、硅、锰成分含量不足，对不足成分的量进行精确计算，在1550℃～1600℃的温度下把二次铁水放到铁水包里，在铁水包里加入不足的成分，进行包内孕育，在二次铁水的温度降到1350℃～1370℃时，用于浇铸铸铁件。
本发明用一次熔炼就可以把铸铁屑再生熔炼直接铸造出合格的铸铁件，与已有技术中的两次熔炼相比节省能源，减少污染环境，是一种合理地再生利用铸铁屑的方法。
下面结合实施例，对本发明作进一步地说明。
具体实施例方式
实施例1用中频电炉熔炼铸铁屑，铸造壁厚是15～30毫米HT200牌号的铸铁件。
设备容量是1000公斤的中频电炉，中频电炉的炉衬是石英砂与硼酸混合材料制成。
原料1.铸铁屑，其碳、硅、锰、磷、硫的含量分别是碳3.28％；硅1.71％；锰0.59％；磷0.07％；硫0.05％。
2.增碳剂，含碳量95％。
3.硅铁。
4.锰铁。
5.废低碳钢。
按国家标准规定，HT200铸铁中碳3.30％～3.50％；硅1.90％～2.20％；锰0.70％～0.90％；磷＜0.15％；硫＜0.12％。
用铸铁屑中频冶炼再生方法的步骤是1.取上述硫、磷含量合格的铸铁屑作为铸铁屑原料，以单一铸铁屑原料为铸铁屑炉料；2.按铸铁屑炉料的含碳量和HT200铸铁含碳量的差以及中频熔炼过程中的碳的烧损量，计算出1000公斤铸铁屑炉料所需添加的含碳量是95％的增碳剂的量是6.5公斤；3.把中频电炉的功率开至额定功率的30％，取50公斤铸铁屑炉料投入到中频电炉内，然后把6.5公斤增碳剂投入到中频电炉内铸铁屑炉料上，再在中频电炉内投入800公斤铸铁屑炉料，把中频电炉的功率开至额定功率的100％，熔炼出一次铁水，正常熔炼成铁水的时间是55～65分钟，这时铸铁屑炉料内碳成分的自然烧损是0.08％～0.12％，增碳剂的自然烧损是20％，所以可以计算出如果熔炼1000公斤铁水中的含碳量是3.38％～3.51％，随着熔炼时间的延长，碳的烧损加重，熔炼时间每延长10分钟，可增加1公斤含碳量是95％的增碳剂；4.取一次铁水，用炉前化学成分快速分析仪对一次铁水中碳、硅、锰的含量进行第一次炉前快速分析；5.根据对碳硅当量与锰的化学分析结果，按HT200铸铁的要求，通过计算，在一次铁水中加入1000公斤铸铁屑炉料中所需加入的硅铁和锰铁；6.根据对一次铁水的第一次炉前快速分析结果中的含碳量的高、低或合格三种情况，分别采取下列三种不同的子步骤，6.1如果一次铁水中的含碳量高，则在一次铁水中加入铸铁屑炉料和一定量的废低碳钢，加入的铸铁屑炉料和废低碳钢的重量之和是150公斤，继续熔炼成二次铁水，把铁水中的含碳量降下来；6.2如果一次铁水中的含碳量低，则在一次铁水中加入150公斤的铸铁屑炉料和一定量的增碳剂，继续熔炼成二次铁水，把铁水中的含碳量提上来；6.3如果一次铁水中的含碳量合格，则在一次铁水中加入150公斤的铸铁屑炉料，继续熔炼成二次铁水；7.取二次铁水，用炉前化学成分快速分析仪对二次铁水中碳、硅、锰的含量进行第二次炉前快速分析；
8.根据对二次铁水炉前快速分析结果中的碳、硅、锰成分含量的合格或有微量不足的两种情况，分别采取下列两种不同的子步骤，8.1如果二次铁水中的碳、硅、锰成分含量合格，铁水出炉，用于浇铸铸铁件；8.2如果二次铁水中的碳、硅、锰成分含量有微量不足，对不足成分的量进行精确计算，在1550℃～1600℃的温度下把二次铁水放到铁水包里，在铁水包里加入不足的成分，进行包内孕育，在二次铁水的温度降到1350℃～1370℃后，用于浇铸铸铁件。
上述实施例1中，投入到中频电炉内的铸铁屑炉料是单一的铸铁屑原料。投入到中频电炉内的铸铁屑炉料也可以是铸铁屑原料与铸铁屑原料块的混合炉料。制作铸铁屑原料块时，要有铸铁屑压块机设备。
实施例21.取硫、磷含量合格的铸铁屑作为铸铁屑原料，取一部分铸铁屑原料用铸铁屑压块机压成圆柱形铸铁屑原料块，圆柱形铸铁屑原料块的直径是100～200毫米，圆柱形铸铁屑原料块的高是100～200毫米，以铸铁屑原料与铸铁屑原料块混合在一起制成混合炉料作为铸铁屑炉料，混合炉料中铸铁屑原料与铸铁屑原料块的重量比是1∶4；2.同实施例1中的步骤2；3.用混合炉料作为铸铁屑炉料代替单一的铸铁屑原料的铸铁屑炉料投入到中频电炉内，其它步骤与实施例1中的步骤3相同；4.同实施例1中的步骤4；5.同实施例1中的步骤5；6.用混合炉料作为铸铁屑炉料代替单一的铸铁屑原料的铸铁屑炉料其它步骤与实施例1中的步骤6相同，7.同实施例1中的步骤7；8.同实施例1中的步骤8。
上述铸铁屑原料块是圆柱形。铸铁屑原料块也可以是边长是100～200毫米的直六面体形或直径是100～200毫米的球形。
权利要求
1.一种铸铁屑中频冶炼再生方法，其特征在于有如下步骤(1)取硫、磷含量不超标的铸铁屑作为铸铁屑原料，取一部分铸铁屑原料用压块机在20Mpa的压力下把铸铁屑原料压成铸铁屑原料块，压成的铸铁屑原料块的外边缘间的距离是100～200毫米；(2)按铸铁屑原料的含碳量和预计浇铸铸铁件的含碳量及中频熔炼中碳的烧损量计算出在一炉铸铁屑炉料中所需加入的增碳剂的量，铸铁屑炉料可以是单一的铸铁屑原料，也可以是铸铁屑原料与铸铁屑原料块的混合炉料；(3)把一炉铸铁屑炉料所需加入的增碳剂和一炉铸铁屑炉料重量的75％～85％放入中频炉内，熔炼成一次铁水；(4)取一次铁水，用炉前化学成分快速分析仪对一次铁水中碳、硅、锰的含量进行第一次炉前快速分析；(5)根据对碳硅当量与锰的化学分析结果，按预计铸铁件的要求，通过计算，在一次铁水中加入一炉铸铁屑炉料中所需加入的硅铁和锰铁；(6)根据对一次铁水的第一次炉前快速分析结果中的含碳量的高、低或合格三种情况，分别采取下列三个不同的子步骤，(6.1)如果一次铁水中的含碳量高，在一次铁水中加入铸铁屑炉料和一定量的废低碳钢，加入的铸铁屑炉料的重量和废低碳钢的重量与一次铁水的重量之和达到一炉铸铁屑炉料重量的100％，继续熔炼成二次铁水；(6.2)如果一次铁水中的含碳量低，在一次铁水中加入铸铁屑炉料和一定量的增碳剂，加入的铸铁屑炉料的重量与一次铁水的重量之和达到一炉铸铁屑炉料重量的100％，继续熔炼成二次铁水；(6.3)如果一次铁水中的含碳量合格，在一次铁水中加入铸铁屑炉料，加入的铸铁屑炉料的重量与一次铁水的重量之和达到一炉铸铁屑炉料重量的100％，继续熔炼成二次铁水；(7)取二次铁水，用炉前化学成分快速分析仪对二次铁水中碳、硅、锰的含量进行第二次炉前快速分析；(8)根据对二次铁水炉前快速分析结果中的碳、硅、锰成分含量的合格或不足的两种情况，分别采取下列两个不同的子步骤，(8.1)如果二次铁水中的碳、硅、锰成分含量合格，铁水出炉，用于浇铸铸铁件；(8.2)如果二次铁水中的碳、硅、锰成分含量不足，对不足成分的量进行精确计算，在1550℃～1600℃的温度下把二次铁水放到铁水包里，在铁水包里加入不足的成分，进行包内孕育，在二次铁水的温度降到1350℃～1370℃时，用于浇铸铸铁件。
2.按权利要求1所述的铸铁屑中频冶炼再生方法，其特征是所述的铸铁屑原料块是圆柱形，圆柱形铸铁屑原料块的直径是100～200毫米，圆柱形铸铁屑原料块的高是100～200毫米。
3.按权利要求1所述的铸铁屑中频冶炼再生方法，其特征是所述的铸铁屑原料块是直六面体形，直六面体形铸铁屑原料块的边长是100～200毫米。
4.按权利要求1所述的铸铁屑中频冶炼再生方法，其特征是所述的铸铁屑原料块是球形，球形铸铁屑原料块的直径是100～200毫米。
全文摘要
一种铸铁屑中频冶炼再生方法，有如下步骤取硫、磷含量合格的铸铁屑原料，把铸铁屑原料与增碳剂放入中频炉内熔炼成一次铁水，控制加入的炉料量，使熔炼成的铁水的容积是中频炉容量的75％～85％；取一次铁水，快速分析一次铁水中碳、硅、锰的含量；计算出需要补充的调节成份的原料及重量，把需要补充的调节成份的原料和另15％～25％的铸铁屑原料加入到中频炉内的铁水中，继续熔炼成二次铁水，取二次铁水，分析二次铁水中碳、硅、锰的含量，微调后用于浇铸铸铁件。本发明用一次熔炼结合炉前快速分析就可以把铸铁屑再生熔炼用于浇铸合格铸铁件，与已有技术中的两次熔炼相比节省能源，不污染环境，是一种合理的再生利用铸铁屑的方法。
文档编号C22C33/00GK1775981SQ20051004792
公开日2006年5月24日 申请日期2005年12月6日 优先权日2005年12月6日
发明者孙洪涛 申请人:孙洪涛