避免球铁铁液在浇注过程中发生球化衰退和降低浇注温度的处理方法及专用浇注设备
专利汇可以提供避免球铁铁液在浇注过程中发生球化衰退和降低浇注温度的处理方法及专用浇注设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 具体涉及一种能够避免球 铁 铁液在浇注过程中发生球化衰退和降低 浇注 温度 的处理方法及专用浇注设备。本发明方法和设备是：将需要浇注的球铁铁液注入专用浇注电炉设备，该设备设有直流电渣系统：炉内球铁铁液上设含(Mg2+)、(Ca2+)等 金属离子 的高温熔融 碱 性炉渣，炉体上部设有 石墨 电极 ，在球铁铁液内设有连接直流电源系统的电极；将球化铁液作为 阴极 ，石墨电极作为 阳极 ，碱性炉渣作为 电解 质；炉内接通直流电， 电流 强度根据电炉容量确定：每小时每吨铁 水 20~50法拉第电流当量，在高温碱性渣液中发生电解反应，[Mg]含量和(Mg2+)含量达到要求的电化学平衡；维持铁液中的残余镁量不再降低。本发明能够稳定浇注温度，完全避免球化衰退。，下面是避免球铁铁液在浇注过程中发生球化衰退和降低浇注温度的处理方法及专用浇注设备专利的具体信息内容。
1.避免球铁铁液在浇注过程中发生球化衰退和降低浇注温度的处理方法，其特征在于，该方法是：将需要浇注的球铁铁液注入一专用的浇注电炉设备，该浇注电炉设备设有一
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套直流电渣系统：炉内球铁铁液上设有富含Mg 、Ca 活泼金属离子的高温熔融碱性炉渣，炉体上部设有插入熔融碱性炉渣层的石墨电极，在球铁铁液内设有连接直流电源系统的电极；球铁铁液靠浮在铁液顶面的高温熔融碱性炉渣进行密封，以使炉内球铁铁液与大气中的氧气完全隔绝；同时，利用“直流电解槽”原理，将球化铁液作为阴极，将插入熔融碱性炉渣层的石墨电极作为阳极，将熔融的碱性炉渣作为液态电解质；在炉内注入球铁铁液后接通低电压大电流的直流电，直流电的电流强度根据电炉容量确定在：每小时每吨铁水20～
50法拉第的电流当量，接通直流电后部分电能变成化学能，促使带电离子在异性电极的吸引下发生定向移动，在温度控制为1500℃～1650℃的高温碱性渣液中会发生电解反应，在上述接通的直流电的电量足够下，渣-金界面存在的电极电位就会使铁液中的游离态Mg含
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量和渣中的离子Mg 含量达到保证球化工艺要求的电化学平衡；这还能抑制球铁铁液中的
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Mg原子失去电子变为Mg 阳离子而进入熔渣，从而维持铁液中的残余镁量不再降低。
2.根据权利要求1所述的处理方法所用到的浇注电炉设备，该设备包括炉体，配设在炉体上的浇注口和入料开口，配套设置的对浇注铁液进行定量的装置，炉体结构形式是底注式，或是气压式，或是倾倒式的结构，其特征在于：在炉体上部设有石墨电极，在炉内球铁
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铁液上设有富含Mg 、Ca 活泼金属离子的高温熔融碱性炉渣液，在球铁铁液内设有底电极，在炉体上部设有的石墨电极的下端伸入碱性炉渣液内；配套设置有直流电源系统，电源正极连接石墨电极上端使之成为阳极，电源负极连接球铁铁液内的底电极使之成为阴极；
在炉体内增加设置有加热铁液的感应加热装置、或燃气或燃油烧嘴加热装置、或氧-燃气火焰烧嘴加热装置、或等离子体加热装置；
该浇注电炉设备的耐火材料内衬材料采用富含MgO的镁砂或煅烧白云石碱性耐火材料打结修砌，并强调避免使用富含SiO2、Al2O3的耐火材料打结；
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该浇注电炉设备的覆盖在铁液顶面的碱性炉渣液材料的成分为富含Mg 、Ca 活泼金属离子的多元渣，熔渣的熔点调整控制在1250℃～1550℃的适当范围内。
避免球铁铁液在浇注过程中发生球化衰退和降低浇注温度
的处理方法及专用浇注设备
技术领域
背景技术
发明内容
套直流电渣系统：炉内球铁铁液上设有富含Mg 、Ca 等活泼金属离子的高温熔融碱性炉渣{特别注明：本文中各离子前后的圆括号“()”表示该离子为碱性炉渣中所含的离子；各离子前后的方括号“[]”表示该离子为球铁铁液中的离子}，炉体上部设有插入熔融碱性炉渣层的石墨电极炉，在球铁铁液内设有连接直流电源系统的电极；球铁铁液靠浮在铁液顶面的高温熔融碱性炉渣进行密封，以使炉内球铁铁液与大气中的氧气完全隔绝，利用“直流电解槽”的原理，将球化铁液作为阴极，将插入熔融碱性炉渣层的石墨电极作为阳极，将熔融的碱性炉渣作为液态电解质；炉内注入球铁铁液注后接通的直流电，其电流直流电的电流强度根据电炉容量确定 在：每小时每吨铁水20~50法拉第的电流当量，而在这里低电压大电流指的是在工业中经常指的：电压在30V-70V左右的低电压，其电流则根据总体功率值在一定范围内变化，接通直流电后部分电能变成化学能，在温度控制为1500℃～1600℃
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的高温碱性渣液中会发生电解反应，渣中(Mg )、(Ca )等阳离子向阴极定向移动，而渣中
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S 等阴离子向阳极移动，铁液中残余的(S )等阴离子也会上浮和被异性电极的吸引而进
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入熔渣；这些高温熔渣中的(S )阴离子，以及在球化处理包向浇注炉内注入铁液时带进高
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温碱性渣的少量高硫渣中的(S )阴离子，都可在阳极附近失去电子而变为游离态的高温液态硫，接触空气后直接燃烧成SO2气体，从而不断从熔融碱性渣中被清除掉；接通直流电的电量足够时，渣-金界面存在的电极电位就会使铁液中的游离态[Mg]含量和渣中的离子
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(Mg )含量达到保证球化工艺要求的电化学平衡，这能抑制球铁铁液中的[Mg]原子失去电
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子变为{Mg ]阳离子而进入熔渣，从而维持铁液中的残余镁量不再降低，甚至当不慎注入炉内一包残余镁量偏低已发生球化衰退的铁液、并造成浇注电炉内铁液的整体残余镁量下降时，还能使该铁液的含镁量增加和恢复到正常值。
构，其特征在于：在炉体上部设有石墨电极，在炉内炉内球铁铁液上设有富含(Mg )、(Ca )等活泼金属离子的高温熔融碱性炉渣液，在球铁铁液内设有电极，石墨电极的下端始终保持伸入在碱性炉渣液内，配套设置有直流电源系统，电源阳极连接石墨电极上端，电源阴极连接球铁铁液内设置的电极。
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(Mg )、(Ca )等活泼金属离子的多元渣，熔渣的熔点调整控制在1250℃～1500℃的适当范围内。
入熔渣；同时，铁液中微量的[O]、[S]原子还可能得到电子，以(O )、(S )等阴离子的形式进入渣中，从而有利于维持铁液的球化水平不降低，防止球化衰退。
中的MgO、MgF2、CaO、等化学成分里的(Mg )和(Ca )阳离子，在接触到作为阴极的铁液之后也获得电子被还原，变为[Mg]、[Ca]等而进入铁液：
具体实施方式
配设有塞杆3，在炉内球铁铁液5上设有富含Mg 、Ca 等活泼金属离子的高温熔融碱性炉渣液6，在球铁铁液5内设有侧插电极7，在浇注炉体1上设置有配设了自动升降装置的石墨电极4，保持石墨电极4的下端始终伸入熔融碱性炉渣液6内。配套设置的直流电源系统为8，其阳极连接石墨电极4的上端，其阴极连接侧插电极7。
铁液a5上设有富含Mg 、Ca 等活泼金属离子的高温熔融碱性炉渣液a6，在球铁铁液a5内设有侧插电极a7，或底电极a\7，在浇注炉体a1上部的盖子a9上设置有配设了自动升降装置的石墨电极a4，保持石墨电极a4的下端始终伸入熔融碱性炉渣液a6内。配套设置的直流电源系统为a8，其阳极连接石墨电极a4的上端，其阴极连接侧插电极a7或底电极a\7。
盖子a9上还配设有压气排气系统a10。
浇注口b2配设有塞杆b3，在炉内球铁铁液b5上设有富含Mg 、Ca 等活泼金属离子的高温熔融碱性炉渣液b6，在球铁铁液b5内设有水冷底电极b7。在浇注炉体b1上部的盖子b9上设置有配设了自动升降装置的石墨电极b4，保持石墨电极b4的下端始终伸入熔融碱性炉渣液b6内。配套设置的直流电源系统为a8，其阳极连接石墨电极b4的上端，其阴极连接底电极b7。
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