专利名称：电热法矿冶连铸工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁的冶炼和铸造技术领域，是一种将工业废渣或铁矿通过矿热炉冶炼，将产出的铁液连续铸造成件。
现行的铸造工艺是将高炉产出的铸造生铁运至铸造厂，再经过各种形式的熔炼炉，将铸铁熔化、升温，加合金进行调质处理后，再进行浇注成件，它的不足之处在于不能实现铁水连铸成件。其主要原因在于目前的铸铁都是高炉炼制出来的，高炉出铁温度一般不超过1350℃，铁水经大沟、撇渣器流到铁水包后温度降低50℃左右，出铁时间在10～20分钟，铁水再从铁水包倾出时，温度只有1250～1280℃，比铸造所需的1370℃低100℃左右， 因此，受铁液温度的制约，无法实现铁水直接铸造。由于不能实现铁液连铸成件，增加了铸铁重熔的制造费用，浪费能源，增大铁的损耗，同时，有用元素在重熔中大量烧损，铁液含硫量增加，产品质量无法提高。据铸造业统计，在铸铁重熔过程中，铁损耗3～10％，硅烧损10～30％，锰烧损15～40％，硫增加率为40～100％，碳的增减率为-18～+30％。重熔铸铁造成生产中的极大浪费。高炉炼铁的另一个不足之处在于，由于高炉脱硫能力有限，所以高炉不能较大比例使用硫酸烧渣作炼铁原料，一般高炉炼铁硫酸烧渣掺入量不能大于10％。虽然目前已有《用电弧炉冶炼铸造生铁方法》，申请号9311624.4，公开号CN1097807A，此方法公开的是用赤铁矿作原料，最终产品为生铁，但它不能用硫酸烧渣作原料，也不能连铸成铸件。
本发明的目的在于克服上述现有铸造工艺中要重复熔化、不能连续铸造生成铸件的缺点，提供一种投资小，制造成本低，铸件质量高，能将含铁原料通过熔炼后直接铸成铸件的电热炉矿冶连铸工艺。
本发明的目的是通过以下方案实现的为了实现矿冶连铸，使铁液温度达到或超过铸铁所需的1370℃，采用矿热电炉炼铁，不仅铁液温度可确保，成份易于控制，而且铸铁质量也优于高炉铸铁。以铁矿、硫酸烧渣为原料，以焦碳、无烟煤作还原剂，以石灰、白云石作溶剂，根据所需铸铁成份添加配料，将上述配料配好后，通过矿热炉熔炼，然后经渣铁分离器，将所得铁液直接浇入模内即制得铸件，从而达到矿冶连铸目的，浇铸温度控制在1370℃～1450℃。
在电炉熔池内，电弧区温度可达2000℃～3000℃，这为锰、硅的还原提供了热力条件，铸铁所需的化学成份如锰、硅元素通过调整配料比例就能实现，不别外加合金。对于硫的处理，由于电炉熔池温度较高，因此电炉可以使用较高的碱度操作，通常在1.2～1.8之间，因此电炉比高炉脱硫能力强，在高炉冶炼铸铁中不能较大比例使用硫酸烧渣，但在矿热炉中硫酸烧渣却是上好的原料，而且硫酸烧渣用量可达100％。此外，矿热炉不仅炉温高，而且料柱矮，硫、磷等有害元素易于挥发，所以矿热炉铸铁质量优于高炉铸铁。在矿热炉冶炼铸铁中，焦碳仅作为还原剂使用。
在电热法矿冶连铸工艺中铸铁所需的温度以及化学成分，可通过配料比例，以及调整工艺、电气参数来实现。
本发明的电热法矿冶连铸工艺由于采用矿热炉连铸，减少了铸造工艺流程，省去了铸铁重熔工序，使铸造成本大大降低，同时矿热炉炼铁，铸铁中所需化学成份易于调配，且矿热炉料柱矮，硫、磷等有害元素易于挥发，提高了铸铁质量。在矿热炉冶炼中，焦炭仅作为还原剂使用，因此，它的用量少，且对其质量和强度的要求远比高炉低。此外，使用矿热炉连铸工艺还能大量以硫酸烧渣作铸铁原料，不仅降低了制造成本，还对治理“三废”有着重大贡献，同时还可享受免征增值税等许多优惠政策，目前，我国铸铁年产量为800万吨，居世界第三位，如果矿冶连铸率为50％，每年可省焦炭80万吨，铸铁12～40万吨，铁合金约4万吨，这样不仅减少资源，能源损耗，而且还减缓由此而构成的环境污染。此外，如果每吨铸铁配用1吨硫酸烧渣作原料，连铸率为50％，那么一年能消耗400万吨烧渣，这对治理“三废”和节约国土资源都有着重大意义。
电热法矿冶炼工艺的实施，对铸造业将是一次冲击，也是一次飞跃，它的大力推广将带来巨大的经济效益和良好的社会效益。
下面结合具体实施例对本发明进行详述实施例1现以400KVA矿热炉连铸为例1、电炉参数如下炉用变压器额定容量400KVA，高压测电压6.6KV常用电压60.65V， 电极直径300mm
电极极心园直径750～800mm， 炉膛直径1800mm炉壳直径3150mm，炉膛深度800mm，炉壳高度2200mm矿热炉为地坑式。
2、原料及产品成份范围a.原料铁矿大概范围如下Fe 45～48％；SiO29～14％；CaO 6～8％；MgO 1～3％；Mn 1～3％；P 0.05～0.1％；石灰CaO＞90％；焦炭固定炭75.6％ 粒度1～15％b.技术经济指标铁矿 2180Kg/T焦 炭435Kg/T石灰 410Kg/T 电极糊23Kg/T电能 2680Kwh/Tc.产品成份Mn 0.8～2.5％ Si 0.8～3.2％S0.02～0.08％P 0.1～0.4％C1.2～3.6％实施例2 以生产一吨铸铁计算a.技术指标铁 矿0.85吨 硫酸烧渣1.00吨锰 矿0.01吨石 灰0.4吨 焦炭0.25吨无烟煤0.20吨电极糊0.025吨钢材0.003吨b.原料成分铁矿Fe＞50％硫酸烧渣Fe＞50％；锰矿Mn＞30％石灰CaO＞90％c.电能3000KWH
权利要求
1.电热法矿冶连铸工艺，以铁矿、硫酸烧渣为原料，以焦碳、无烟煤作还原剂，以石灰、白云石为溶剂，根据所需铸铁成份配料，将上述物料配好后，加入矿热炉熔炼，产出的渣铁，经渣铁分离后，然后将所得铁液直接浇入模内即得铸件，浇铸温度为1370℃～1450℃，从而实现矿冶连铸。
2.根据权利要求1所述的电热法矿冶连铸工艺，其特征在于所用原料为硫酸烧渣，铸铁无需重熔，直接烧注成件。
3.根据权利要求1或2所述的电热炉矿冶连铸工艺，其特征在于铸铁所需温度和铸铁化学成份通过配料计算以及调整工艺、电气参数来实现。
全文摘要
本发明公开了一种电热炉矿冶连铸工艺。它以铁矿、硫酸烧渣为原料,以焦炭、无烟煤作还原剂,根据所需铸铁成份配料,通过矿热炉熔炼,将产出的铁液直接铸造成铸件。该工艺减少了铸铁重熔工序,还能大量用硫酸烧渣作原料,大大降低了物料消耗和制造费用,对治理“三废”大有好处,有免征增值税优惠,同时,该工艺生产的铸件质量优于传统铸铁工艺。它的实施,必将带来巨大的经济效益和良好的社会效益,成为铸造工业的一次飞跃。
文档编号C21C1/00GK1262331SQ9911464
公开日2000年8月9日 申请日期1999年1月25日 优先权日1999年1月25日
发明者秦化学 申请人:秦化学