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一种新型矿基孕育剂成份及生产工艺

阅读:507发布:2020-05-13

专利汇可以提供一种新型矿基孕育剂成份及生产工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种新型矿基孕育剂,特别是用于 铸造 时,是具有孕育功能和 净化 铁 水 功能的孕育剂;用于炼 钢 时,是一种炉外精炼剂。该新型矿基孕育剂使用开采石榴石后的废弃矿渣或石榴石族矿原矿和其他一些天然 矿石 原矿作为主要原料;以 碳 化 钙 、 碱 性无机化工原料、炭等作为次要原料。生产工艺是,将按比例配制的原料 粉碎 、混匀后合理 包装 即成为产品。,下面是一种新型矿基孕育剂成份及生产工艺专利的具体信息内容。

1一种新型矿基孕育剂,外观呈浅褐色粉粒混合状固体,粒度不大于5mm,含率不大于3%。其特征 是:新型矿基孕育剂由开采石榴石后的废弃矿渣或石榴石族矿原矿和石、硅灰石、石灰石、天青石、萤 石等天然矿石原矿作为主要原料,以性无机化工原料、炭等作为次要原料。生产工艺是将原料 粉碎、混匀后合理包装,即成为产品。
2根据权利要求1所述的一种新型矿基孕育剂的成份,其特征是:新型矿基孕育剂的成份至少含有主要 成份中的一种或一种以上的混和物,以及次要原料中的任意两种或两种以上的混和物。
3根据权利要求1所述的一种新型矿基孕育剂的生产工艺,其特征是:新型矿基孕育剂的生产工艺是将 按比例配置的孕育剂原料按不同顺序粉碎、混匀,根据用户的需求,合理包装,即成为产品。
4根据权利要求1、2、3所述的一种新型矿基孕育剂的成份及生产工艺,揭示了一种规律,其特征是: 可以使用各种天然矿石原矿作为主要成份制造矿基孕育剂、矿基变质剂和矿基精炼剂;作为制造矿基孕育 剂、矿基变质剂和矿基精炼剂的生产工艺,均可以采取简单的“粉碎、混均”的方法。

说明书全文

所属技术领域

发明涉及一种新型矿基孕育剂成份及其生产方法,尤其是该产品既可作为铸造用孕育剂,又可作为 炼用炉外精炼剂。

背景技术

目前,众知的铸造用孕育剂,如、硅钡等是国家“七·五”期间的攻关定型产品,主要以工业硅、 金属、稀有金属、稀土金属作原料,以高温熔炼方式生产,在生产中耗费大量能源,造成严重的环境污染; 在使用中效果比较单一,尤其在铁液的净化领域,近百年来基本没有发明创新,严重影响了国产铸件产品 质量的提高。而炼钢用的精炼剂,存在控制夹杂物形态的能较弱和使用工艺复杂等不足,需要以高 质量、经济性、简便的设备中至少任意的一个为目标,进一步开发炉外精炼技术[1]。

发明内容

为了克服现有孕育剂大量使用国家贵重资源为原料,在生产中大量浪费宝贵能源,严重污染环境,在 使用中效果单一,更无法净化铁液等弊病和现有炼钢用炉外精炼剂不能有效控制钢中夹杂物形态,以及炉 外精炼设备复杂等弱点,本发明提供一种新型矿基孕育剂,主要原料是废弃石榴石矿渣或石榴石族矿原矿 以及其他一些矿石原矿。生产工艺是将原料粉碎、混均、合理包装即可。这种新型矿基孕育剂的推广,在 原料方面,能为国家节约大量宝贵资源,并且逐渐解决废弃矿渣造成的环境污染;在生产方面,新型矿基 孕育剂吨产品耗电约10度左右,相比生产硅铁类孕育剂吨耗电8000度-10000度,可以为国家节约大量 的能源,同时避免硅铁类孕育剂生产造成的严重的环境污染;在使用中,新型矿基孕育剂具有长效孕育功 能,而且对铁液具有强烈的净化功能,突破了百年来无净化铁液创新产品问世的局面,为提高国产铸造产 品质量提供了新的途径。使用该产品作为炼钢用炉外精炼剂,是在出钢时使用“包底冲入法”加入,炉外 精炼与出钢同步完成,不再需要复杂的炉外精炼设备和较长的精炼时间,符合炉外精炼技术的发展方向。 成份及生产工艺
1  原料成份
新型矿基孕育剂使用开采石榴石后的废弃矿渣或石榴石族矿原矿和硅石、硅灰石、石灰石、天青石、 萤石等天然原矿作为主要原料,以性无机化工原料、炭等作为次要原料,根据不同用途选择上 述主要原料中的任意一种或一种以上的混和物配以次要原料中的任意一种或一种以上的混和物,组成新型 矿基孕育剂多个配方。
2  生产工艺
将按比例配置的原料按不同顺序粉碎、混均,合理包装,即成为产品。
本发明的有益效果是,该产品不但可以作为铸造用孕育剂,也可以作为炼钢用炉外精炼剂。
1)用于铸造,可以使孕育时间长达30分钟左右,可以去除铁水中的各种有害气体和各种夹杂物,使 铁水更干净,更能细化晶粒,在同碳硅当量前提下,使灰铸铁或球墨铸铁提高1-2个牌号。
2)用于炼钢,可以减少钢中夹杂物数量,控制钢中夹杂物形态,降低钢中磷含量,细化钢铁基体, 提高钢铁综合性能。
先进性
1)提出以天然原矿为主要原料生产孕育剂的思路,解决了新型矿基孕育剂的成份和生产工艺,使用 一些常见的天然矿石原矿作为主要原料生产新型矿基孕育剂和炼钢用炉外精炼剂,不但降低了生产成本, 做到物尽其用,而且解决了废弃矿石对环境的污染;
2)生产工艺简单,容易使产品质量稳定;
3)原料易于获得,推广后可以形成工业化生产;
4)耗电省,符合国家能源产业政策;
5)制造过程无任何污染,符合国家环境保护政策;
6)本发明新型矿基孕育剂是传统的高耗能、高污染硅铁类孕育剂的理想的换代产品。
应用方案
1 按HT200标准配置炉料,化学成份为:3.0-3.3%C,2.0-2.3%Si,0.7-0.9%Mn,<0.1%P,<0.1%S, 在30公斤酸性中频感应电炉熔炼铁水,出铁温度1500-1520℃,浇注温度1370-1400℃。炉前孕育处理方 案是:加入0.6%本发明新型矿基孕育剂,包底冲入法处理铁水,试样编号HT-1,加入0.7%硅钡孕育剂, 包底冲入法处理铁水,试样编号HT-0。
1.1  对激冷试样的光谱分析结果如表1
表1  试样的五大元素分析结果
  试样编号     C%     Si%     Mn%     P%     S%     HT-1     3.11     2.26     0.89     0.09     0.07     HT-0     3.07     2.29     0.92     0.10     0.08
1.2  其他检测结果如表2
表2  其他检测结果
    试样编号     共晶团数(个/cm2)   7mm与45mm壁厚硬度差值   抗拉强度     HT-1     223   HB35   261     HT-0     367   HB46   252
2 按照QT450-10标准配置炉料,化学成份为:3.6-3.8%C,2.7-2.9Si,<0.4%Mn,<0.02%S,< 0.07%P,0.02-0.03%RE,0.03-0.05%Mg。在30公斤酸性中频感应电炉熔炼铁水,出铁温度1500-1520℃, 浇注温度1370-1400℃,水玻璃砂造型。炉前球化孕育处理方案是:包底冲入法进行球化和孕育处理,本 发明新型矿基孕育剂加入量0.6%,稀土镁球化剂加入量1.5%,试样编号QT-1,硅钡孕育剂加入量0.7%, 稀土镁球化剂加入量1.5%,试样编号QT-0。
2.1  经检测,试样化学成份如表3
表3  试样化学成份
  试样编号     C%     Si%     Mn%     S%     P%     RE%     Mg%   QT-1     3.74     2.82     0.11     0.04     0.02     0.020     0.041   QT-0     3.72     3.01     0.09     0.08     0.03     0.019     0.038
2.2  经检测,球化情况如表4
表4  试样球化指标
  试样编号  球化率%   球化级别   石墨球个数(个/mm2) 平均球径(微米) 石墨大小级别   QT-1    91.65     2     309     1.28     8   QT-0    94.1     2     295     2.14     7
文献资料
[1][日]梶冈博幸,李宏,炉外精炼,冶金工业出版社,2002,16-130
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