[发明专利]避免球铁铁液在浇注过程中发生球化衰退和降低浇注温度的处理方法及专用浇注设备

权利要求书

1.避免球铁铁液在浇注过程中发生球化衰退和降低浇注温度的处理方法，其特征在于，该方法是：将需要浇注的球铁铁液注入一专用的浇注电炉设备，该浇注电炉设备设有一套直流电渣系统：炉内球铁铁液上设有富含Mg²⁺、Ca²⁺活泼金属离子的高温熔融碱性炉渣，炉体上部设有插入熔融碱性炉渣层的石墨电极，在球铁铁液内设有连接直流电源系统的电极；球铁铁液靠浮在铁液顶面的高温熔融碱性炉渣进行密封，以使炉内球铁铁液与大气中的氧气完全隔绝；同时，利用“直流电解槽”原理，将球化铁液作为阴极，将插入熔融碱性炉渣层的石墨电极作为阳极，将熔融的碱性炉渣作为液态电解质；在炉内注入球铁铁液后接通低电压大电流的直流电，直流电的电流强度根据电炉容量确定在：每小时每吨铁水20～50法拉第的电流当量，接通直流电后部分电能变成化学能，促使带电离子在异性电极的吸引下发生定向移动，在温度控制为1500℃～1650℃的高温碱性渣液中会发生电解反应，在上述接通的直流电的电量足够下，渣-金界面存在的电极电位就会使铁液中的游离态Mg含量和渣中的离子Mg²⁺含量达到保证球化工艺要求的电化学平衡；这还能抑制球铁铁液中的Mg原子失去电子变为Mg²⁺阳离子而进入熔渣，从而维持铁液中的残余镁量不再降低。

2.根据权利要求1所述的处理方法所用到的浇注电炉设备，该设备包括炉体，配设在炉体上的浇注口和入料开口，配套设置的对浇注铁液进行定量的装置，炉体结构形式是底注式，或是气压式，或是倾倒式的结构，其特征在于：在炉体上部设有石墨电极，在炉内球铁铁液上设有富含Mg²⁺、Ca²⁺活泼金属离子的高温熔融碱性炉渣液，在球铁铁液内设有底电极，在炉体上部设有的石墨电极的下端伸入碱性炉渣液内；配套设置有直流电源系统，电源正极连接石墨电极上端使之成为阳极，电源负极连接球铁铁液内的底电极使之成为阴极；

在炉体内增加设置有加热铁液的感应加热装置、或燃气或燃油烧嘴加热装置、或氧-燃气火焰烧嘴加热装置、或等离子体加热装置；

该浇注电炉设备的耐火材料内衬材料采用富含MgO的镁砂或煅烧白云石碱性耐火材料打结修砌，并强调避免使用富含SiO₂、Al₂O₃的耐火材料打结；

该浇注电炉设备的覆盖在铁液顶面的碱性炉渣液材料的成分为富含Mg²⁺、Ca²⁺活泼金属离子的多元渣，熔渣的熔点调整控制在1250℃～1550℃的适当范围内。