[發(fā)明專利]避免球鐵鐵液在澆注過程中發(fā)生球化衰退和降低澆注溫度的處理方法及專用澆注設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810054604.9
• 申請(qǐng)日: 2008-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN101658901A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇新;劉巨仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王宇新;劉巨仁
• 主分類號(hào): B22D1/00
• 分類號(hào): B22D1/00;C21C1/10
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張 杰

1.避免球鐵鐵液在澆注過程中發(fā)生球化衰退和降低澆注溫度的處理方法，其特征在于，該方法是：將需要澆注的球鐵鐵液注入一專用的澆注電爐設(shè)備，該澆注電爐設(shè)備設(shè)有一套直流電渣系統(tǒng)：爐內(nèi)球鐵鐵液上設(shè)有富含Mg²⁺、Ca²⁺活潑金屬離子的高溫熔融堿性爐渣，爐體上部設(shè)有插入熔融堿性爐渣層的石墨電極，在球鐵鐵液內(nèi)設(shè)有連接直流電源系統(tǒng)的電極；球鐵鐵液靠浮在鐵液頂面的高溫熔融堿性爐渣進(jìn)行密封，以使?fàn)t內(nèi)球鐵鐵液與大氣中的氧氣完全隔絕；同時(shí)，利用“直流電解槽”原理，將球化鐵液作為陰極，將插入熔融堿性爐渣層的石墨電極作為陽極，將熔融的堿性爐渣作為液態(tài)電解質(zhì)；在爐內(nèi)注入球鐵鐵液后接通低電壓大電流的直流電，直流電的電流強(qiáng)度根據(jù)電爐容量確定在：每小時(shí)每噸鐵水20～50法拉第的電流當(dāng)量，接通直流電后部分電能變成化學(xué)能，促使帶電離子在異性電極的吸引下發(fā)生定向移動(dòng)，在溫度控制為1500℃～1650℃的高溫堿性渣液中會(huì)發(fā)生電解反應(yīng)，在上述接通的直流電的電量足夠下，渣-金界面存在的電極電位就會(huì)使鐵液中的游離態(tài)Mg含量和渣中的離子Mg²⁺含量達(dá)到保證球化工藝要求的電化學(xué)平衡；這還能抑制球鐵鐵液中的Mg原子失去電子變?yōu)镸g²⁺陽離子而進(jìn)入熔渣，從而維持鐵液中的殘余鎂量不再降低。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法所用到的澆注電爐設(shè)備，該設(shè)備包括爐體，配設(shè)在爐體上的澆注口和入料開口，配套設(shè)置的對(duì)澆注鐵液進(jìn)行定量的裝置，爐體結(jié)構(gòu)形式是底注式，或是氣壓式，或是傾倒式的結(jié)構(gòu)，其特征在于：在爐體上部設(shè)有石墨電極，在爐內(nèi)球鐵鐵液上設(shè)有富含Mg²⁺、Ca²⁺活潑金屬離子的高溫熔融堿性爐渣液，在球鐵鐵液內(nèi)設(shè)有底電極，在爐體上部設(shè)有的石墨電極的下端伸入堿性爐渣液內(nèi)；配套設(shè)置有直流電源系統(tǒng)，電源正極連接石墨電極上端使之成為陽極，電源負(fù)極連接球鐵鐵液內(nèi)的底電極使之成為陰極；

在爐體內(nèi)增加設(shè)置有加熱鐵液的感應(yīng)加熱裝置、或燃?xì)饣蛉加蜔旒訜嵫b置、或氧-燃?xì)饣鹧鏌旒訜嵫b置、或等離子體加熱裝置；

該澆注電爐設(shè)備的耐火材料內(nèi)襯材料采用富含MgO的鎂砂或煅燒白云石堿性耐火材料打結(jié)修砌，并強(qiáng)調(diào)避免使用富含SiO₂、Al₂O₃的耐火材料打結(jié)；

該澆注電爐設(shè)備的覆蓋在鐵液頂面的堿性爐渣液材料的成分為富含Mg²⁺、Ca²⁺活潑金屬離子的多元渣，熔渣的熔點(diǎn)調(diào)整控制在1250℃～1550℃的適當(dāng)范圍內(nèi)。