熔炼低硫低磷铬铁和高铬铸铁的方法与流程

allin2026-06-26  4

本发明涉及冶金,具体而言,涉及熔炼低硫低磷铬铁和高铬铸铁的方法。


背景技术:

1、熔炼高铬铸铁的过程中,常常在熔炼合格的铁水中加入铬铁直接配制而成,由于铬铁中常含有一定量的硫和磷,配制成高铬铁水后难于脱除铁水中的硫和磷,因此常规高铬铸铁中的硫和磷含量都较高,例如,国家标准gb/t17445中规定高铬铸铁中的硫含量不大于0.06%,磷含量不大于0.1%。显然,高铬铸铁中过高的硫磷含量降低了铸铁的韧性,限制了铸铁耐磨性能的进一步提高。高铬铸铁铁水中,含有较多的铬,采用氧化方法脱磷时,由于温度等因素的影响较大,难于达到保铬脱磷的效果;还原脱磷过程中,虽然温度等因素的影响较小,脱磷效果比较稳定,但常用的脱磷剂如钙、钡、铝等的沸点温度太低,容易挥发烧损,当铁水中的磷含量较高时,采用这些低沸点的金属脱磷能够取得较好的脱磷效果,当铁水中的磷含量较低时,脱磷效果较差。此外,还原脱磷过程中,碳对脱磷过程有较强的干扰作用,目前尚未找到较好的抗干扰方法。

2、鉴于此,特提出本发明。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供熔炼低硫低磷铬铁和高铬铸铁的方法,以降低高铬铸铁铁水中的硫磷含量,以便进一步提升高铬铸铁的性能。

2、本发明是这样实现的:

3、第一方面,本发明提供一种熔炼低硫低磷铬铁合金的方法,包括:

4、设置第一熔炼炉内的熔炼温度为1600~1650℃;

5、在第一熔炼炉内熔化铬铁合金得到铬铁合金液;

6、向第一熔炼炉中加入第一碱性渣造渣剂造第一碱性渣;

7、向第一熔炼炉中加入硅铁合金进行初步脱氧;

8、向第一熔炼炉中加入硅钙钡铝合金进行深度脱氧脱硫,并脱除部分磷,使合金液中磷含量为0.03-0.05%;

9、除渣,得到初处理铬铁合金液;

10、向第一熔炼炉中加入第二碱性渣造渣剂造第二碱性渣;

11、向第一熔炼炉中加入吸附渣造渣剂造吸附渣;

12、向第一熔炼炉中加入稀土,使稀土与铬铁合金液中的磷充分反应生成稀土磷化物并上浮进入渣中;

13、除渣,得到低硫低磷高铬合金液。

14、在可选的实施方式中,第一碱性渣造渣剂和/或第二碱性渣造渣剂由cao和sio2组成,碱度(cao与sio2的摩尔比)为2~3;

15、可选地,第一碱性渣造渣剂的添加量与铬铁合金液的质量比为2~4:100;

16、可选地,第二碱性渣造渣剂的添加量与铬铁合金液的质量比为2~4:100。

17、在可选的实施方式中,吸附渣造渣剂由cao和caf2构成,其中cao质量占比为20~30%;

18、可选地,吸附渣造渣剂的添加量与铬铁合金液的质量比为1~2:100。

19、在可选的实施方式中,稀土选自镧和铈中至少一种;

20、可选地,稀土为镧和铈组成的混合稀土。

21、在可选的实施方式中,向第一熔炼炉中加入第二碱性渣造渣剂造第二碱性渣之前还包括测量初处理铬铁合金液中磷含量;

22、稀土的添加量为测得的磷含量的3.3~3.6倍。

23、在可选的实施方式中,硅铁合金的加入量与铬铁合金液之比为1~2:100;

24、可选地,硅铁合金选自fesi75a、fesi75b和fesi75c中至少一种;

25、在可选的实施方式中,硅钙钡铝合金的加入量与铬铁合金液之比为0.1~0.2:100;

26、可选地,硅钙钡铝合金选自feal16ba9ca12si30和feal12ba9ca9si35中至少一种。

27、第二方面,本发明提供一种熔炼高铬铸铁的方法,包括本发明上述任意实施方式提供的熔炼低硫低磷铬铁的方法,在获得所述低硫低磷高铬合金液之后还包括熔炼低硫低磷铁水,将熔炼得到的所述低硫低磷铁水与所述低硫低磷高铬合金液混合精炼;

28、熔炼低硫低磷铁水的熔炼方法包括:

29、设置第二熔炼炉内的熔炼温度为1600~1650℃;

30、将渣钢在第二熔炼炉内熔化得到未处理铁水;

31、对未处理铁水进行吹氧脱碳脱硅处理;

32、向第二熔炼炉中添加第三碱性渣造渣剂造第三碱性渣,吹氧脱磷,除渣;

33、向第二熔炼炉中加入硅铁合金脱氧;

34、向第二熔炼炉中添加第四碱性渣造渣剂造第四碱性渣,加硅钙合金脱硫,除渣;

35、向第二熔炼炉中添加第五碱性渣造渣剂造第五碱性渣,加入碳化钙脱硫脱磷,除渣,即得到低硫低磷含量的铁水。

36、在可选的实施方式中,混合精炼方法包括:

37、将低硫低磷铁水与低硫低磷高铬合金液注入位于vd炉内的lf炉中混合,精炼除渣,得到精炼铁水;

38、在lf炉底部通入氩气,并对vd炉抽真空,脱除精炼铁水中的气体,得到高铬铸铁铁水。

39、在可选的实施方式中,第一熔炼炉为中频感应炉;

40、可选地,第二熔炼炉为ebt电弧炉;

41、可选地,第三碱性渣造渣剂和/或第四碱性渣造渣剂和/或第五碱性渣造渣剂由cao和sio2组成,碱度为2~3;

42、可选地,第三碱性渣造渣剂的添加量与未处理铁水的质量比为2~4:100;

43、可选地,第四碱性渣造渣剂的添加量与未处理铁水的质量比为2~4:100;

44、可选地,第五碱性渣造渣剂的添加量与未处理铁水的质量比为2~4:100;

45、可选地,硅铁合金的加入量与未处理铁水之比为1~2:100;

46、可选地,硅铁合金选自fesi75a、fesi75b和fesi75c中至少一种;

47、可选地,硅钙合金的加入量与未处理铁水之比为0.1~0.2:100;

48、可选地,硅钙合金选自ca31si60、ca28si60和ca24si60中至少一种;

49、可选地,碳化钙的加入量与未处理铁水之比为0.2~0.4:100。

50、本发明具有以下有益效果:

51、本发明实施例提供的熔炼低硫低磷铬铁的方法,通过先向合金液中加入硅钙钡铝进行深度脱氧脱硫,并同时能够脱除大部分磷;在之后的处理中加入稀土,稀土具有较高的沸点,不易挥发烧损,使稀土与合金液中剩余的少量磷反应结合浮于上方渣中,除渣后能实现铬铁合金的深度脱磷。在稀土脱磷反应过程中采用了电磁搅拌,不仅促进了脱磷反应,还促进了脱磷产物的上浮,使其顺利进入渣中。采用吸附渣促进了对脱磷产物的吸收,并利用第二碱性渣对吸附渣进行保护,避免了吸附渣的氧化和挥发,使吸附渣具有稳定的吸附能力。脱磷过程中加入的稀土,有一部分会与碳结合成稀土碳化物进入吸附渣中,并继续与铬铁合金液中的磷反应生产稀土磷化物,因此,本发明实施例提供的熔炼低硫低磷铬铁的方法,能够实现深脱磷,且所使用的稀土量小,能够有效控制脱磷成本。



技术特征:

1.一种熔炼低硫低磷铬铁的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一碱性渣造渣剂和/或所述第二碱性渣造渣剂由cao和sio2组成,碱度为2~3;

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述吸附渣造渣剂由cao和caf2构成,其中cao质量占比为20~30%;

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述稀土选自镧和铈中至少一种;

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,向所述第一熔炼炉中加入第二碱性渣造渣剂造第二碱性渣之前还包括测量所述初处理铬铁合金液中磷含量;

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硅铁合金的加入量与所述铬铁合金液之比为1~2:100,所述硅钙钡铝合金的加入量与所述铬铁合金液之比为0.1~0.2:100;

7.一种熔炼高铬铸铁的方法,其特征在于,包括如权利要求1~6任一项所述的方法,在熔炼获得所述低硫低磷高铬合金液之后还包括熔炼低硫低磷铁水,将熔炼得到的所述低硫低磷铁水与所述低硫低磷高铬合金液混合精炼;

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述混合精炼方法包括:

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一熔炼炉为中频感应炉;


技术总结
本发明涉及冶金技术领域,公开了熔炼低硫低磷铬铁和高铬铸铁的方法。熔炼低硫低磷铬铁的方法,包括:在第一熔炼炉内熔化铬铁合金得到铬铁合金液;加入第一碱性渣造渣剂造第一碱性渣;加入硅铁合金进行初步脱氧;加入硅钙钡铝合金进行深度脱氧脱硫,并脱除部分磷,使合金液中磷含量为0.03~0.05%;除渣;加入第二碱性渣造渣剂造第二碱性渣;加入吸附渣造渣剂造吸附渣;加入稀土,使稀土与铬铁合金液中的磷充分反应生成稀土磷化物并上浮进入渣中;除渣,得到低硫低磷高铬合金液。将低硫低磷高铬合金液与低硫低磷铁水混合、精炼,得到高铬铸铁。该方法能够达到深度脱硫脱磷效果,且成本不高。

技术研发人员:周华,谢春宇,王国全,周荣全
受保护的技术使用者:攀枝花市蓝天锻造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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