專利名稱：鐵屑一次性熔煉鑄營養(yǎng)鍋及設(shè)備的制作方法
鐵屑一次性熔煉鑄營養(yǎng)鍋及設(shè)備屬于鐵鍋的鑄造工藝及設(shè)備。
鋼、鐵屑熔煉再生鐵在我國已有幾十年的實(shí)用歷史，但是都是通過二次熔煉后鑄造成鑄件或產(chǎn)品，因而能耗大、生產(chǎn)周期長。對于利用鋼、鐵屑一次熔煉成鑄鐵鍋產(chǎn)品，由于鋼、鐵屑粒度小，銹蝕嚴(yán)重，在熔煉過程中氧化性氣氛強(qiáng);同時鋼、鐵屑中所含元素復(fù)雜，且不穩(wěn)定，鋼屑中含C量低，用這種材料鑄造0.8mm左右的鑄鐵鍋，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，產(chǎn)品內(nèi)表面氧化渣堆積嚴(yán)重，光滑度差，甚至形成孔洞而報廢;鐵水成份的不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)白口，不適宜鐵鍋生產(chǎn);個別廠用鐵屑一次熔煉鑄造的3mm以上鐵鍋，采用倒注方法，雖然鐵鍋表面的光滑度尚可，但產(chǎn)品質(zhì)量依然較差。
本發(fā)明旨在解決鑄鐵鍋生產(chǎn)中存在的上述問題，并鑄造一種含有鋅、銅、鐵、稀土元素和其他微量元素的多微量元素營養(yǎng)鍋。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是采用Zn-Cu-Fe逐步熔化加料升溫的方法熔制鋅、銅、鐵和其他微量元素的粒狀多元復(fù)合中間合金，然后將復(fù)合中間合金以一定比例加入到鐵水包中澆注，多元復(fù)合中間合金有鋅、銅、鐵、稀土和其他微量元素，其中鋅、銅與鐵的比例為40∶30∶30;鐵屑一次性熔煉鑄造的營養(yǎng)鍋含有鋅、銅、鐵、稀土和其他微量元素，每100克熟食中，鋅的溶出量為0.2-1mg，銅溶出量為0.2-0.3mg，鐵的溶出量為2.5-5.5mg;專門用于實(shí)施鐵屑一次性熔煉鑄營養(yǎng)鍋的設(shè)備-熱風(fēng)攙爐，由爐基，爐身和包括鼓風(fēng)機(jī)(10)、冷風(fēng)管(9)、風(fēng)咀(8)、熱風(fēng)倒管(4)和放風(fēng)閥(12)的供風(fēng)系統(tǒng)幾部分組成，在爐身加料口上方設(shè)一熱風(fēng)室(5)，熱風(fēng)室內(nèi)自上而下排列八層鑄管(13)，每層四根，用U形彎管連接。
下面進(jìn)一步詳述本發(fā)明多微量元素營養(yǎng)鍋除含有鐵、稀土和其他微量元素外，還有較高溶出量的鋅和銅。由于鋅的熔點(diǎn)為420℃，沸點(diǎn)為908℃，遠(yuǎn)低于鐵的熔點(diǎn)(1530℃)，當(dāng)在鐵水包中單純加純鋅時，鋅幾乎全部被氣化損失，所以純鋅很難直接被鐵水吸收;另從鐵水質(zhì)量看，純鋅加入量越高，鐵水中的鐵氧化渣越多，且分散，從而影響鑄鐵鍋的內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量。Cu在鐵水中的含量雖已達(dá)到0.2%，但離子析出量仍少，因此必須適當(dāng)增加銅量以提高鑄鐵鍋中的Cu離子析出量。本發(fā)明采用多元復(fù)合中間合金提高鋅合金的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)，減少氣化沸騰燒損和氧化渣，以提高鐵水對鋅的吸收率，然后將多元復(fù)合中間合金加入以鐵屑熔煉的鐵水中。多元復(fù)合中間合金的配比是40%Zn+30%Cu+30%Fe，以及稀土和其他微量元素。多元復(fù)合中間合金采用石墨坩堝熔制，熔煉時在鍋底裝入部分廢鐵料和全部銅料，再在其上裝入全部鋅料，鐵料的加入量以鋅液能全部復(fù)蓋住銅、鐵料為限，然后升溫熔化;鋅熔化后撒上干燥木炭，加一層覆蓋劑，繼續(xù)升溫，待銅熔化后，用力攪拌，再隨溫度的升高，分批小量加入細(xì)鐵料，并注意攪拌，在加鐵料過程中，要注意合金液面復(fù)蓋嚴(yán)密，不讓其暴露，并逐步將合金液的溫度升至1200℃左右，待鐵料全部熔化后，再加入其他微量元素，同時用力攪拌，直至完全熔化，然后降溫至1050-1100℃，扒去適當(dāng)渣量，再將合金液澆入有孔徑3mm的鐵勺內(nèi)，任其漏出落入深水中，獲得小顆粒的多元復(fù)合中間合金。復(fù)合中間合金的添加工藝對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大，這是由于復(fù)合中間合金中大部分元素易氧化，若添加工藝不當(dāng)，會造成中間合金的元素氧化燒損，一則使微量元素在鍋中的含量減少，二則鐵水的氧化渣會激烈增多，直接損害產(chǎn)品質(zhì)量，因此以0.3-0.7%的比例，用小包加入復(fù)蓋或中包加入復(fù)蓋、小包內(nèi)補(bǔ)加復(fù)蓋的添加工藝是切實(shí)可行的。澆注時注意中間包和小澆注包的完全烘干。將準(zhǔn)備好的中間合金0.3%加入中間包的小坑內(nèi)，其上復(fù)蓋草灰，打緊，再用小塊鍋片蓋住，鐵水流不得直接沖刷合金坑，中間包的鐵水要用珍珠巖和草灰復(fù)蓋嚴(yán)密，再在小澆注包內(nèi)補(bǔ)充加入0.2%的中間合金，蓋上草灰，澆注速度要快，燒注后，模內(nèi)挖渣到壓鑄之間的時間控制在1.5分之內(nèi)。
保證鐵屑一次熔煉鑄營養(yǎng)鍋的冶煉質(zhì)量還必須解決鐵屑一次性煉熔的鐵水質(zhì)量，包括化學(xué)成分，鐵水溫度的穩(wěn)定，這里要對熔煉設(shè)備-小攙爐進(jìn)行改造，針對小攙爐存在的有效高度低，氣體燃燒不完全，熱能損失大，元素?zé)龘p嚴(yán)重，鐵水質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，從提高入爐風(fēng)溫，改造爐體結(jié)構(gòu)，改善爐內(nèi)還原氣氛著手，實(shí)現(xiàn)小攙爐化鐵屑一次鑄造營養(yǎng)鍋。如附圖所示，為了提高入爐風(fēng)溫，在爐體上方增設(shè)一個換熱室(5)，自上而下排列八層鑄管(13)，每層四根，熱風(fēng)流程為52m，換熱面積達(dá)22m2，充分利用該爐的煙氣熱來提高入爐風(fēng)溫，從而提高爐內(nèi)的爐氣溫度在500℃左右，改善熔融鐵水與熾熱焦炭的熱交換條件，增強(qiáng)還原氣氛，使鐵水過熱，又減少了元素的氧化燒損，為鐵水增碳創(chuàng)造良好的物理化學(xué)條件。另外將風(fēng)咀區(qū)的爐膛直徑從500mm縮小至400mm，可提高送風(fēng)強(qiáng)度，增大風(fēng)咀區(qū)的爐氣流速，將予熱帶爐膛直徑從500mm擴(kuò)大至600mm，減少予熱帶的爐氣流速，降低熔融鐵滴鐵屑的下降速度，延長鐵滴和鐵屑與熾熱焦炭的熱交換時間，并可減少細(xì)料鐵屑被強(qiáng)氣流帶出加料口;爐缸深度從200mm加深至350mm，以延長鐵水在爐缸內(nèi)的停留時間，提高出爐鐵水的潔凈度，強(qiáng)行增碳。攙爐的改造使鐵水質(zhì)量符合鑄造營養(yǎng)鍋的要求。
本發(fā)明方法和設(shè)備鑄造的營養(yǎng)鍋不僅成品率高達(dá)92%，鐵鍋表面光潔、內(nèi)在質(zhì)量好，而且含有多種微量元素，鋅、銅、鐵的溶出量顯著高于一般鑄鐵鍋;能耗下降，勞動條件改善，以廢鐵屑為原料，既變廢為利，又減少了環(huán)境污染。


熱風(fēng)攙爐簡圖1、機(jī)械傾爐系統(tǒng)2、出鐵咀(出渣咀)3、爐身傾斜交耳軸4、熱風(fēng)倒管5、換熱室6、煙囪7、除塵器8、風(fēng)咀9、冷風(fēng)管10、鼓風(fēng)機(jī)11、消聲器12、放風(fēng)閥13、鑄管
權(quán)利要求
1.鐵屑一次性熔煉鑄營養(yǎng)鍋及設(shè)備，其特征在于采用2n-Cu-Fe逐步熔化加料升溫的方法熔制鋅、銅、鐵和其他微量元素的粒狀多元復(fù)合中間合金，然后將復(fù)合中間合金以一定比例加入到鐵水包中澆注。
2.按照權(quán)利要求1所述的鐵屑一次性熔煉鑄營養(yǎng)鍋及設(shè)備，其特征在于多元復(fù)合中間合金含鋅、銅、鐵、稀土和其他微量元素，其中鋅、銅與鐵的比例為40∶30∶30。
3.一種用權(quán)利要求1所述的鐵屑一次性熔煉鑄造的營養(yǎng)鍋，其特征在于營養(yǎng)鍋含有鋅、銅、鐵、稀土和其他微量元素，每100克熟食中，鋅的溶出量為0.2-1mg，銅溶出量為0.2-0.3mg，鐵的溶出量為2.5-5.5mg。
4.一種專門用于實(shí)施鐵屑一次性熔煉鑄營養(yǎng)鍋的設(shè)備-熱風(fēng)攙爐，由爐基，爐身和包括放風(fēng)閥(12)、冷風(fēng)管(9)、風(fēng)咀(8)、熱風(fēng)倒管(4)和鼓風(fēng)機(jī)(10)的供風(fēng)系統(tǒng)幾部分組成，其特征在于在爐身加料口上方設(shè)一熱風(fēng)室(5)，熱風(fēng)室內(nèi)自上而下排列八層鑄管(13)，每層四根，用U形彎管連接。
全文摘要
鐵屑一次性熔煉鑄營養(yǎng)鍋及設(shè)備，屬于鐵鍋的鑄造工藝及設(shè)備。本發(fā)明采用Zn-Cu-Fe逐步熔化加料升溫方法熔制鋅、銅、鐵、稀土和其他微量元素的多元復(fù)合中間合金，然后以一定的比例加入到鐵水包中澆注營養(yǎng)鍋，同時在攙爐爐身加料口上方增設(shè)一熱風(fēng)室，滿足鐵屑一次熔化鐵水的鑄鍋要求。本發(fā)明方法和設(shè)備鑄造的營養(yǎng)鍋內(nèi)在質(zhì)量好，表面光潔，含鋅、鋼、鐵、稀土和其他微量元素，可提供人體所需的微量元素，有益健康。
文檔編號A47J36/02GK1073215SQ91106869
公開日1993年6月16日 申請日期1991年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月10日
發(fā)明者李一川, 李緒業(yè) 申請人:湖南省昌明鍋廠