專利名稱：高硅鑄鐵液堿閥門鑄件的原料組合物及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐腐蝕性合金鑄鐵鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用球墨鑄鐵中適當(dāng)加入硅、鋼、銅元素，鑄造高硅鑄鐵液堿閥門鑄件的原料組合物及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
液堿作為重要的化工基礎(chǔ)原料，在化學(xué)工業(yè)、紡織印染工業(yè)、冶煉工業(yè)及儀器工業(yè)等眾多工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，但是液堿同時又屬于一級無機(jī)堿性腐蝕物品，危規(guī)編號82001，具有極強(qiáng)的腐蝕性，所以用于液堿的密閉容器及其它運(yùn)裝裝置都必須具備高耐腐蝕 性能。液堿用閥門承載液堿流體研磨的磨損負(fù)荷，更需具備耐腐蝕性能。目前，我國用于耐腐蝕球鐵閥門的材料，由于采用傳統(tǒng)的合金配方和加工工藝，制造出的閥門使用壽命短，長期置于堿性介質(zhì)環(huán)境中，性能穩(wěn)定性較差，存在安全隱患，且閥門更換頻繁，為實際生產(chǎn)帶來不便，也增加了使用成本。也有一些企業(yè)為加強(qiáng)液堿閥門的耐腐性，采用特殊合金制造閥門，得到良好的效果，但是，這些特殊金屬的生產(chǎn)工藝要求較高，材料價格也較為昂貴，生產(chǎn)及使用的經(jīng)濟(jì)適用性差。如專利申請?zhí)枮?00510041029. 5的專利公開了 “一種液堿含鎳球鐵閥門用材的加工方法”，這種用材的加工方法加入鎳鐵，使合金結(jié)構(gòu)均勻，提高組織密度和耐腐蝕性，達(dá)到使用要求。但是我國的鎳鐵資源較少，我國生產(chǎn)鎳鐵所用的紅土鎳礦主要依賴進(jìn)口，目前鎳市定價權(quán)不在中國，國內(nèi)現(xiàn)貨鎳價格基本跟隨LME鎳波動，而且，鎳鐵的提煉工藝也很復(fù)雜,生產(chǎn)成本高,價格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有液堿用閥門鑄造技術(shù)領(lǐng)域存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種聞娃鑄鐵液喊閥門鑄件的原料組合物及其生廣方法，提聞液喊閥I 的耐腐蝕性能，延長壽命，減少維修費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明提供的高硅鑄鐵液堿閥門鑄件的原料組合物及其生產(chǎn)方法，原料組合物的組分及各組分的重量份為Q10生鐵90份、廢鋼10份、硅鐵15 17份、廢銅2 3份、球化劑I. 3 I. 6份、孕育劑I I. 5份。上述組分中，所述QlO生鐵，為磷含量彡O. 05%，硫含量彡O. 02%，碳含量4%，硅含量(1.0%的球墨生鐵。是用鐵礦石經(jīng)高爐冶煉的產(chǎn)品，國內(nèi)產(chǎn)量很大，非常普遍。上述組分中，所述廢鋼為鋼鐵廠生產(chǎn)過程中不成為產(chǎn)品的鋼鐵廢料，如切邊、切頭等以及使用后報廢的設(shè)備、構(gòu)件中的鋼鐵材料，成分為鋼的叫廢鋼。廢鋼是在生產(chǎn)生活工程中淘汰或者損壞的作為回收利用的廢舊鋼鐵；其含碳量< 2. 0%，硫、磷含量均< O. 05%。目前世界每年產(chǎn)生的廢鋼總量為3 4億噸，價格低于生鐵，有效降低鑄件生產(chǎn)成本。上述組分中，所述娃鐵是指75#娃鐵，娃含量75%以上，可促進(jìn)石墨化，減少白口傾向，改善石墨形態(tài)和分布狀況。上述組分中，所述廢銅為廢紫銅。一般采用廢電線、電纜或廢銅管等，改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，并能夠有效地促進(jìn)珠光體的生成，細(xì)化其組織晶粒，改良其機(jī)械性能，保證其良好的球化效果。上述組分中，所述球化劑為稀土鎂合金，一般采用的牌號為3-8，主要化學(xué)元素含量為RE2. 8%、Si41. 8%、Mg8. 12%、Ca2. 8%。稀土元素在鎂合金熔體中具有除氫、除氧、除硫、除鐵、除夾雜物的作用，達(dá)到除氣精煉、凈化熔體的效果。稀土能使石墨球化，防止干擾元素破壞球化。研究表明，當(dāng)干擾元素Pb、Bi、Sb、Te、Ti等總量為O. 05wt%時，加入O. 01wt% (殘余量)的稀土，可以完全中和干擾，并可抑制變態(tài)石墨的產(chǎn)生。我國絕大部分的生鐵中含有鈦，有的生鐵中含鈦高達(dá)O. 2 O. 3wt%，但稀土鎂球化劑由于能使鐵中的稀土殘留量達(dá)
O.02 O. 03wt%,故仍可保證石墨球化良好。上述組分中，所述孕育劑是指硅粒，硅含量75%以上。是一種可促進(jìn)石墨化，減少白口傾向，改善石墨形態(tài)和分布狀況，增加共晶團(tuán)數(shù)量，細(xì)化基體組織，它在孕育處理后有良好的效果。本發(fā)明提供的高硅鑄鐵液堿閥門鑄件的生產(chǎn)方法，采用上述原料組合物進(jìn)行生產(chǎn)，包括以下步驟(I)將備好的Qio生鐵和廢鋼加入電爐中，加熱至1300 1370°C ；(2)再加入稱量好的硅鐵，把鐵水繼續(xù)升溫至1570 1600°C;(3)將球化劑加入鐵水包的底部，上部覆蓋孕育劑，并加壓鐵覆蓋、壓實；(4)將廢銅加入到鐵水包堤壩的另一側(cè)，以備鐵水沖熔；(5)將鐵水沖入鐵水包中，并在沖入過程中進(jìn)行二次孕育，然后進(jìn)行扒渣；(6)再覆蓋一層除渣劑進(jìn)行聚渣、保溫；(7)將鐵水運(yùn)至澆注現(xiàn)場進(jìn)行澆注，得到高硅耐腐蝕鑄件。本發(fā)明提供的高硅鑄鐵液堿閥門鑄件的原料組合物及其生產(chǎn)方法，其有益效果在于
1、配方和工藝簡單，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；
2、直接由鑄態(tài)形式得到的鑄件性能大大提高，真正屬于高性能耐腐蝕鑄鐵；
3、采用普通廢鋼、廢銅提高鑄件性能，可成倍降低高性能耐腐蝕鑄件生產(chǎn)的原材料成
本；
4、鑄件中加入硅鐵，可以有效地促進(jìn)石墨化，減少白口傾向，改善石墨形態(tài)和分布狀
況；
5、鑄件中加入適當(dāng)?shù)膹U銅，能夠有效地促進(jìn)珠光體的生成，細(xì)化其組織晶粒，改良其機(jī)械性能，保證其良好的球化效果。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明提供的高硅鑄鐵液堿閥門鑄件的原料組合物及其生產(chǎn)方法，進(jìn)行詳細(xì)的說明。實施例本實施例的高硅鑄鐵液堿閥門鑄件的原料組合物及其生產(chǎn)方法，根據(jù)原料組合物的重量份配方稱取物料，配方如下Q10生鐵90份、廢鋼10份、硅鐵15 17份、廢銅2 3份、球化劑I. 3 I. 6份、孕育劑I I. 5份。根據(jù)O. 5噸中頻爐規(guī)格，首先稱取QlO生鐵370公斤，廢鋼42公斤，硅鐵62公斤，廢銅12公斤，3-8稀土鎂合金6公斤，硅粒5公斤；然·后將備好的QlO生鐵370公斤和廢鋼42公斤加入電爐中，加熱至1300 1370°C ;再加入稱量好的硅鐵62公斤，把鐵水繼續(xù)升溫至1570 160(TC ;將球化劑6公斤加入鐵水包的底部，上部覆蓋孕育劑5公斤，并加壓鐵覆蓋、壓實；將廢銅12公斤加入到鐵水包堤壩的另一側(cè)，以備鐵水沖熔；將鐵水沖入鐵水包中，并在沖入過程中進(jìn)行二次孕育，然后進(jìn)行扒渣；再覆蓋一層除渣劑進(jìn)行聚渣、保溫；將鐵水運(yùn)至澆注現(xiàn)場進(jìn)行澆注，得到高硅耐腐蝕鑄件。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)高硅鑄鐵液堿閥門鑄件的原料組合物，其特征在于該原料組合物的組分及各組分的重量份為=Qio生鐵90份、廢鋼10份、硅鐵15 17份、廢銅2 3份、球化劑I.3 I. 6份、孕育劑I I. 5份；所述QlO生鐵，為磷含量< O. 05%，硫含量< O. 02%，碳含量4%，硅含量彡I. 0%的球墨生鐵；所述廢鋼為鋼鐵廠生產(chǎn)過程中不成為產(chǎn)品的鋼鐵廢料，其含碳量< 2. 0%，硫、磷含量均< O. 05% ;所述硅鐵，為75#硅鐵，硅含量> 75% ;所述廢銅為廢紫銅；所述球化劑為稀土鎂合金，牌號3-8，主要化學(xué)元素含量為RE2. 8%、Si41. 8%、Mg8. 12%、Ca2. 8% ;所述孕育劑是指硅粒，硅含量彡75%。
2.一種采用權(quán)利要求I所述原料組合物，生產(chǎn)高硅鑄鐵液堿閥門鑄件的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟(I)將備好的QlO生鐵和廢鋼加入電爐中，加熱至1300 1370°C；(2)再加入稱量好的硅鐵，把鐵水繼續(xù)升溫至1570 1600°C; (3)將球化劑加入鐵水包的底部，上部覆蓋孕育劑，并加壓鐵覆蓋、壓實；(4)將廢銅加入到鐵水包堤壩的另一偵牝以備鐵水沖熔；(5)將鐵水沖入鐵水包中，并在沖入過程中進(jìn)行二次孕育，然后進(jìn)行扒 渣；(6)再覆蓋一層除渣劑進(jìn)行聚渣、保溫；(7)將鐵水運(yùn)至澆注現(xiàn)場進(jìn)行澆注，得到高硅耐腐蝕鑄件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高硅鑄鐵液堿閥門鑄件的原料組合物及其生產(chǎn)方法，原料組合物的組分及各組分的重量份為Q10生鐵90份、廢鋼10份、硅鐵15～17份、廢銅2～3份、球化劑1.3～1.6份、孕育劑1～1.5份。高硅鑄鐵液堿閥門鑄件采用澆鑄方法鑄造，配方和工藝簡單，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；直接由鑄態(tài)形式得到的鑄件性能大大提高，真正屬于高性能耐腐蝕鑄鐵；采用普通廢鋼、廢銅提高鑄件性能，可成倍降低高性能耐腐蝕鑄件生產(chǎn)的原材料成本；配方中加入硅鐵，可以有效地促進(jìn)石墨化，減少白口傾向，改善石墨形態(tài)和分布狀況，提高鑄件性能。
文檔編號C22C33/08GK102912063SQ20121043470
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者常云青, 薛潔, 李中信, 翟召武, 常玉林 申請人:青島和德隆機(jī)械有限公司