[發明專利]一種用廢鋼加增碳劑生產大口徑球墨鑄鐵管的方法

有效

• 申請號: 201710666605.8
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107287492B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 傅德生
• 申請（專利權）人: 傅德生
• 主分類號: C22C33/08
• 分類號: C22C33/08;C22C37/04;C22C37/10;B22D13/02
• 代理公司: 靖江市靖泰專利事務所 32219
• 代理人: 陸平

一種用廢鋼加增碳劑生產大口徑球墨鑄鐵管的方法，包括以下步驟：步驟①：金屬液的初步冶煉；采用重量百分比為：50?60%的廢鋼、20?25%的廢球墨鑄鐵管料以及20?25%的廢舊機械生鐵，一并加入到熔煉爐內熔化，同時加入上述總金屬料重量3?4%的增碳劑，高溫熔煉至1420?1450℃；步驟②：金屬液的出爐前冶煉；在熔煉后期的30?40min內，爐內溫度在1420?1450℃時，加入總金屬料重量8?12%的廢鋼，使金屬液激冷，同時根據含Si量加入硅鐵，再次加入總金屬料重量0.6?0.8%的增碳劑，停電保溫30min；步驟③：金屬液出爐時的孕育處理；包括兩次孕育；步驟④：澆注；使得大口徑球墨鑄鐵管具備很高的抗拉、抗彎強度、延伸率和硬度，而且整個生產過程，安全性高，符合環保要求。

技術領域

本發明涉及大口徑球墨鑄鐵管的制造工藝，具體而言，涉及一種安全可靠的用廢鋼加增碳劑生產大口徑球墨鑄鐵管的方法。

背景技術

球墨鑄鐵是通過球化和金屬液出爐時的孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強度；球墨鑄鐵是20世紀五十年代發展起來的一種高強度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，正是基于其優異的性能，已成功地用于鑄造一些受力復雜，強度、韌性、耐磨性要求較高的零件；其中大口徑球墨鑄鐵管由于具有很高的抗拉、抗彎強度和延伸率，被廣泛運用在各大領域，在同樣內外壓作用下，大口徑墨鑄鐵管管壁厚度比灰口鑄鐵管薄，與鋼管相當；各管口之間采用柔性接頭，在埋地管道中能與周圍土壤共同工作，改善了管道的受力狀態；與鋼管相比大口徑球墨鑄鐵管腐蝕速度只有鋼管的1/3-1/5，內防腐采用水泥砂漿涂層，對介質無污染，而且由于大口徑球墨鑄鐵管具有較高的韌性，作用壓力高（試驗壓力PN3.2MPa～2.5MPa），采用承插式接口，安裝簡便故在供水、輸氣管道中得到大量應用；發達國家球墨鑄鐵管占鑄鐵管總產量的95%以上，國內也迅速興起并大量應用；傳統的大口徑球墨鑄鐵管的生產工藝是以生鐵為主的配料方法，工藝復雜，成本高，利潤低，而且沖天爐熔煉時環境污染嚴重，運輸時存在安全隱患。

發明內容

本發明目的是提供一種安全可靠的用廢鋼加增碳劑生產大口徑球墨鑄鐵管的方法，解決了以上技術問題。

為了實現上述技術目的，達到上述的技術要求，本發明所采用的技術方案是：一種用廢鋼加增碳劑生產大口徑球墨鑄鐵管的方法，其特征是：包括以下步驟：

步驟①：金屬液的初步冶煉；采用重量百分比為：50-60%的廢鋼、20-25%的廢球墨鑄鐵管料以及20-25%的廢舊機械生鐵，一并加入到熔煉爐內熔化，同時加入上述總金屬料重量3-4%的增碳劑，高溫熔煉至1420-1450℃；

步驟②：金屬液的出爐前冶煉；在熔煉后期的30-40min內，爐內溫度在1420-1450℃時，加入總金屬料重量8-12%的廢鋼，使金屬液激冷，同時根據含Si量加入硅鐵，再次加入總金屬料重量0.6-0.8%的增碳劑，停電保溫30min；

步驟③：金屬液出爐時的孕育處理；包括兩次孕育：一次孕育，金屬液出爐時，采取沖入法加入總金屬料重量0.4-0.6%的硅鋇鈣合金到澆包中；二次孕育，在澆包澆注時，隨金屬液加入總金屬料重量0.4-0.6%的硅鋇鈣合金進行二次孕育；

步驟④：澆注；采用管模，當高溫金屬液進入管模后，管模在轉速960r/min下旋轉150s-180s后，立即在管模的外壁上噴灑冷卻水，噴灑冷卻水過程中，用遠紅外測溫槍測量大口徑球墨鑄鐵管的內壁溫度，冷卻至400-440℃時，停止對管模噴灑冷卻水，自然冷卻。

作為優選的技術方案：所述的步驟①，消除了金屬液的遺傳性，提高了純凈度。

作為優選的技術方案：所述的步驟②，采用光譜分析確定含Si量。

作為優選的技術方案：所述的步驟②，析出微細的晶態石墨。

作為優選的技術方案：所述的步驟③，硅鋇鈣合金粒度為0.2-0.5㎜。