[發明專利]一種提升-40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝

在審

• 申請號: 202110789702.2
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113667885A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 王美喜;占進;余帆;季虎;王強;張守全
• 申請（專利權）人: 江蘇吉鑫風能科技股份有限公司
• 主分類號: C22C33/10
• 分類號: C22C33/10;C21C1/10;C22C37/04;C22C37/10;B22D1/00;C21C7/00
• 代理公司: 江陰市輕舟專利代理事務所(普通合伙) 32380
• 代理人: 孫燕波

1.一種提升-40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：按照重量百分比稱取40-60％的生鐵、10-20％的回爐料和10-30％的廢鋼置于中頻感應電爐中加熱至1500-1550℃進行熔化，完全熔化后取樣進行光譜分析和熱分析；

步驟二：根據步驟一中光譜分析和熱分析的結果對鐵水進行脫硫和碳、硅含量的調整，調整后鐵水成分為：C：3.65-3.75wt％、Si：0.9-1.0wt％、Mn≤0.15wt％、P≤0.035wt％、S≤0.012wt％，其余為鐵和不可避免的雜質；

步驟三：將脫硫和調整后的鐵水從脫硫包倒入保溫電爐中，在保溫電爐上方設置隨流漏斗，隨流漏斗中儲備有改性石墨粉末，鐵水倒入保溫電爐的過程中，隨流漏斗中的改性石墨粉末和鐵水一起流入保溫電爐中，鐵水和改性石墨粉末添加完全后將保溫電爐中鐵水溫度升溫至1440-1460℃；

步驟四：預先在澆包底部放置球化劑、覆蓋劑及合金Sb，將步驟三中保溫電爐內的鐵水倒入澆包中，在倒入三分之二的鐵水時加入孕育劑，使得鐵水發生球化和一次孕育反應；

步驟五：鐵水球化、孕育后在鐵水表面撒鐵水扒渣劑進行扒渣處理，扒渣處理完成后將澆包中鐵水澆入鑄型；

步驟六：澆注結束后，在砂型中緩慢冷卻至400℃以下，從鑄型中清出得到在-40℃耐沖擊的風球墨鑄鐵。

2.根據權利要求1所述的一種提升-40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝，其特征在于：所述步驟一中生鐵采用球鐵用鑄造Q10生鐵，生鐵的組分包括有C：4.00-4.50wt％、Si：0.50-0.90wt％、Mn≤0.15wt％、P≤0.04wt％、S≤0.02wt％、有害合金元素≤0.10wt％，剩余為鐵；所述回爐料為鐵素體球墨鑄鐵回爐料；所述廢鋼為優質廢鋼薄片，組分包括有C≤

0.15wt％、Si≤0.40wt％、Mn≤0.30wt％、P≤0.02wt％、S≤0.03wt％、Cr≤

0.06wt％、Ti＜0.03wt％。

3.根據權利要求1所述的一種提升-40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝，其特征在于：所述步驟二中脫硫處理時采用CaO和CaC₂作為脫硫劑，CaO和CaC₂的粒度＜10mm，所述碳含量調整時采用固定碳≥99％的增碳劑，增碳劑的粒度0.5-5mm；所述硅含量調整時采用硅75鋁，組分中含硅量為72-80％，粒度5-100mm。

4.根據權利要求1所述的一種提升-40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝，其特征在于：所述步驟三中改性石墨粉末的制備方法為：將稱取的石墨粉末放入醋酸鹽和硫酸溶液的混合溶液中，在40-60℃下浸泡處理2-3小時，然后水洗3-5次，水洗完成后放入高溫爐進行高溫膨脹，高溫爐的溫度為700-750℃，高溫膨脹的時間為15-25秒，高溫膨脹完成后冷卻至室溫得到改性石墨粉末。

5.根據權利要求4所述的一種提升-40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝，其特征在于：所述醋酸鹽和硫酸溶液的濃度為85-95％，水洗溫度為5-15℃。

6.根據權利要求1所述的一種提升-40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝，其特征在于：所述步驟三中脫硫調整后鐵水溫度為1380-1400℃，鐵水和改性石墨粉末添加完全后以2-4℃/min的速率升溫至1440-1460℃，且隨流漏斗流速為7.5-15kg/min。