采用稀土處理鑄鐵的方法技術

本發明專利技術公開了一種采用稀土處理鑄鐵的方法，包括：調整鐵水的化學成分；采用稀土合金處理鐵水；所述鐵水的化學成分的質量百分含量包括：P≤0.08%、S≤0.04%、Mn≤0.5%、C3.2%-4.0%、Si1.3%-3.0%，其余為鐵和雜質。本發明專利技術的方法通過控制鐵水成分、稀土合金加入量要求、稀土處理鐵水的方法及稀土處理鐵水時鐵水的溫度使得到的鑄鐵，既發揮了稀土元素的長處，又防止了其白口化傾向增大、偏析嚴重影響鑄鐵綜合性能的不足。

【技術實現步驟摘要】
采用稀土處理鑄鐵的方法
本專利技術涉及冶金
，具體地說，涉及一種采用稀土處理鑄鐵的方法。
技術介紹
鑄鐵中應用稀土是一個很大的領域。中國有豐富的稀土資源，稀土在白口鑄鐵、蠕墨鑄鐵、球化鑄鐵中具有孕育劑、蠕化劑、球化劑的作用。稀土蠕墨鑄鐵是近年來發展起來的一種新型工程材料，其綜合性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間。用稀土合金制取蠕墨鑄鐵是稀土合金在鑄鐵中應用的重要領域，蠕化劑中的稀土含量比球化劑中稀土含量高的多。現有技術中采用稀土處理鑄鐵的方法，對于鐵水成分及鐵水溫度的研究存在空白。但是鐵水成分及鐵水溫度對采用稀土處理鑄鐵的效果有較大的影響。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種采用稀土處理鑄鐵的方法，使處理后的鑄鐵具有較好的力學性能。本專利技術的技術方案如下：一種采用稀土處理鑄鐵的方法，包括：調整鐵水的化學成分；采用稀土合金處理鐵水。進一步，所述鐵水的化學成分的質量百分含量包括：P≤0.08%、S≤0.04%、Mn≤0.5%、C3.2%-4.0%、Si1.3%-3.0%，其余為鐵和雜質。進一步：用于所述采用稀土合金處理的鐵水的溫度≥1420℃。進一步：所述鑄鐵為稀土灰鑄鐵，所述采用稀土合金處理鐵水包括：將粒度為10-25μm的稀土硅鐵合金預熱，所述稀土硅鐵合金的加入質量為鐵水總質量的0.06～2.0%；在出鐵時，將預熱過的所述稀土硅鐵合金均勻地撒在出鐵槽的鐵水流上；所述鐵水流將所述稀土硅鐵合金沖入鐵水包內，攪拌所述鐵水包內的所述稀土硅鐵合金和鐵水使所述稀土硅鐵合金熔化并被鐵水吸收。進一步：所述稀土硅鐵合金預熱的溫度為400～600℃。進一步：所述稀土硅鐵鎂合金成分的質量百分含量為：RE6%，Mg9%，Si44%，Mn4%，其余為Fe。進一步：所述鑄鐵為稀土蠕墨鑄鐵，所述采用稀土合金處理鐵水的方法為包底沖入法，包括：將稀土硅鐵鎂合金加入包底；出鐵，當鐵水出至鐵水總質量的2/3，堵鐵口；待鐵水包內的鐵水和所述稀土硅鐵鎂合金反應平穩后，補足余下的1/3質量的鐵水的同時將孕育硅鐵加入到鐵水流上對鐵水孕育處理；其中，所述孕育硅鐵和所述稀土硅鐵鎂合金的總加入質量為鐵水總質量的0.69-1.2%，所述孕育硅鐵和所述稀土硅鐵鎂合金的質量比為2:1，所述孕育硅鐵的加入質量為鐵水總質量的0.46-0.80%。進一步：所述鑄鐵為球墨鑄鐵，所述采用稀土合金處理鐵水的方法為包底沖入法，包括：將稀土硅鐵鎂合金加入包底，所述稀土硅鐵鎂合金的加入量為鐵水總質量的1.2-1.6%；出鐵，當鐵水出至鐵水總質量的2/3，堵鐵口；待鐵水包內的鐵水和所述稀土硅鐵鎂合金反應平穩后，補足余下的1/3質量的鐵水的同時將孕育硅鐵加入到鐵水流上對鐵水孕育處理；其中，所述孕育硅鐵和所述稀土硅鐵鎂合金的總加入質量為鐵水總質量的1.8%。進一步：所述稀土硅鐵鎂合金成分的質量百分含量為：RE6%，Mg9%，Si44%，Mn4%，其余為Fe；所述孕育硅鐵成分的質量百分含量為：RE20%，Si46%，Mn8%，其余為Fe。本專利技術的技術效果如下：1、本專利技術的方法通過控制鐵水成分、稀土合金加入量要求、稀土處理鐵水的方法及稀土處理鐵水時鐵水的溫度使得到的鑄鐵，既發揮了稀土元素的長處，又防止了其白口化傾向增大、偏析嚴重影響鑄鐵綜合性能的不足。2、本專利技術的方法采用稀土鎂合金作球化劑處理蠕墨鑄鐵，既能發揮鎂球化效果好、石墨球圓整的特點，又能發揮稀土元素的球化作用和抵消反球化元素的作用，減少鎂球易產生黑渣等缺陷。具體實施方式本專利技術的采用稀土處理鑄鐵的方法的步驟如下：步驟S1：調整鐵水的化學成分調整鐵水的化學成分使其質量百分含量包括：P≤0.08%、S≤0.04%、Mn≤0.5%、C3.2%-4.0%、Si1.3%-3.0%，其余為鐵和雜質。因為稀土元素的化學性質非常活潑，與硫、氧的親和力強。而在鑄鐵中，硫、氧等有害雜質偏高，為了減少在采用稀土處理鑄鐵過程中的稀土損失，降低生產成本，在用稀土合金處理鑄鐵時，要對鐵水質量提出要求。選擇鐵水的化學成分及其含量的依據如下：P元素：對于磷含量根據鑄鐵品種（灰鑄鐵、蠕墨鑄鐵、球墨鑄鐵）的不同，要求也不同。為了確保蠕墨鑄鐵、球墨鑄鐵的性能，對鐵水中的含磷量控制相當嚴格。所以為了避免鑄鐵基體上出現磷共晶，鐵水的含磷量應低于0.08%。S元素：鑄鐵在結晶過程中，硫極易吸附在石墨晶體的棱面上，嚴重地阻止石墨改變形態，加之硫和稀土、鎂的親和力極強，如果鐵水中含硫偏高，則加入的稀土多被硫中和了，因此，加大了處理鐵水時稀土合金的消耗，從而增加了生產成本。為了便于用稀土合金處理鑄鐵，要求鐵水中的含硫量應該低些，本方法要求將硫含量控制在0.04%以下。Mn元素：在鑄鐵中，錳是穩定珠光體元素，它有改善鑄鐵性能，抵消硫的有害作用。但是在生產蠕墨鑄鐵、球鑄鐵的過程中，硫的含量低，錳則不以抵消硫的有害作用為主，而是起合金元素的作用。為了獲得鐵素體基體的蠕墨鑄鐵、球鑄鐵，提高韌性，錳含量應低于0.5%，優選錳≤0.3%。C元素：在鑄鐵中碳以石墨形式存在，對鑄鐵的性能影響較大。當石墨形狀改變以后，對鑄鐵（蠕墨鑄鐵、球墨鑄鐵）性能影響較輕。因此，在處理蠕墨鑄鐵、球墨鑄鐵時，對碳含量的要求不嚴格，一般可控制在3.2-4.0%的范圍。Si元素：硅是強石墨化元素，要控制在1.3-3.0%的范圍內。步驟S2：采用稀土合金處理鐵水。為了提高鐵水質量和稀土合金的回收率，根據生產條件，用稀土合金處理鐵水時，鐵水要有足夠高的溫度。本方法要求鐵水的溫度≥1420℃，同時保證低的硫含量。在鑄鐵的生產中，稀土合金主要用作孕育劑、蠕化劑、球化劑。常用的稀土合金有：稀土硅鐵合金、稀土硅鋇合金和稀土鎂合金（主要為稀土硅鐵鎂合金）。本方法中稀土合金的加入量為鐵水質量的0.06-2.0%。對于不同的鑄鐵有不同的處理方式。（1）當鑄鐵為稀土灰鑄鐵，采用稀土合金處理鐵水的步驟包括：①將粒度為10-25μm的稀土硅鐵合金在400～600℃預熱，稀土硅鐵合金的加入質量為鐵水總質量的0.06～2.0%，稀土硅鐵合金成分質量百分含量為：RE20%，Si46%，Mn8%，其余為Fe；②在出鐵時，將預熱過的稀土硅鐵合金均勻地撒在出鐵槽的鐵水流上；③鐵水流將稀土硅鐵合金沖入鐵水包內，出完鐵水后，攪拌鐵水包內的稀土硅鐵合金和鐵水使稀土硅鐵合金加速熔化并被鐵水吸收。最后，扒渣、澆注。（2）當鑄鐵為稀土蠕墨鑄鐵，采用稀土合金處理鐵水的方法為包底沖入法，其步驟包括：①將稀土硅鐵鎂合金加入包底，其成分質量百分含量為：RE6%，Mg9%，Si44%，Mn4%，其余為Fe；②出鐵，當鐵水出至鐵水總質量的2/3，堵鐵口；③待鐵水包內的鐵水和稀土硅鐵鎂合金反應平穩后，補足余下的1/3質量的鐵水的同時將孕育硅鐵加入到鐵水流上對鐵水孕育處理，該孕育硅鐵為稀土硅鐵合金，其成分質量百分含量為：RE20%，Si46%，Mn8%，其余為Fe。生產蠕墨鑄鐵時將稀土硅鐵鎂合金和孕育硅鐵混合使用，孕育硅鐵和稀土硅鐵鎂合金的總加入質量為鐵水總質量的0.69-1.2%，孕育硅鐵和稀土硅鎂合金的質量比為2:1。孕育硅鐵的加入量應根據鐵水含硅情況計算，孕育硅鐵的加入質量為鐵水總質量的0.46-0.80%。根據步驟①和步驟②中損失的稀土硅鐵鎂合金的質量本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種采用稀土處理鑄鐵的方法，其特征在于，包括：調整鐵水的化學成分；采用稀土合金處理鐵水。

【技術特征摘要】
1.一種采用稀土處理鑄鐵的方法，其特征在于，包括：鑄鐵為稀土蠕墨鑄鐵，調整鐵水的化學成分；所述鐵水的化學成分的質量百分含量包括：P≤0.08％、S≤0.04％、Mn≤0.5％、C3.2％-4.0％、Si1.3％-3.0％，其余為鐵和雜質；采用稀土合金處理鐵水，所述采用稀土合金處理的鐵水的溫度為1430℃～1480℃，包括：將稀土硅鐵鎂合金加入包底，稀土硅鐵鎂合金成分的質量百分含量為：RE6％，Mg9％，Si44％，Mn4％，其余為Fe；出鐵，當鐵水出至鐵水總質量的2/...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮巖青，
申請(專利權)人：內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司，
類型：發明
國別省市：