[发明专利]蠕化剂及其应用

说明书

技术领域

本发明是关于蠕化剂的生产方法及其应用。具体地说是在二端开口的方形钢管内二端开口部位置有铁水处理剂，在其中间部位置有低镁稀土硅铁的整体蠕化剂，配合蠕化处理装置采用冲入包内法进行的蠕化处理。

背景技术

含有蠕虫状石墨的铸铁作为正式的工程材料来研究和应用，我国与外国同期开始，而投入工业应用则早于国外，对蠕铁的研究、生产和应用水平处于国际先进。大多数的工厂均采用冲天炉熔炼而不经过预处理来生产蠕铁件的，为保证蠕铁件的蠕化率，蠕化剂中RE含量较高，有的达到了RE含量15～35％；在蠕化处理时，有效元素RE首先被用于净化铁水，其真正的蠕化作用在处理过程的后期才开始。稀土资源已列为我国的战略资源，必须减少其开采量并合理地使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型蠕化剂，配合蠕化处理装置解决冲入包内法蠕化处理时RE等有效元素吸收率低的问题，降低RE的用量，实现精确控制蠕化反应时间、稳定提高产品质量、降低生产成本、充分发挥和利用资源。

为实现上述目的，利用方形钢管在其内部的中部置有占各种合金总重量15～40％的含Mg2～5％、RE15～50％、Si55～65％、Ca1.5～5％、Al 1～5％的蠕化剂，与其比邻的二端置有含Mg12～16％、Si54～65％、Ca＜3％的铁水处理剂。

其制作方法为：先将方形钢管内所需的铁水处理剂合金总重量50％的成分为含Mg12～16％、Si54～65％、Ca＜3％的铁水处理剂合金液浇注到方形钢管的一端，冷却凝固后，将占方形钢管内各种合金总重量15～40％的成分为Mg2～5％、RE15～50％、Si55～65％、Ca1.5～5％、Al 1～5％的蠕化剂块状合金放置方形钢管中间部位，在其上端的剩余空间将其剩余总重量50％的铁水处理剂合金液浇注到方形钢管内，冷却凝固后就获得了两端部分为无RE的铁水处理剂中间部分是蠕化剂的整体。新型的整体蠕化剂在铁水冲入铁水包后，在反应过程的前期是由成分为：含Mg12～16％、Si54～65％、Ca＜3％的铁水处理剂参与反应，达到了净化铁水的效果，使被处理的铁水含硫量降到0.03％以下；此时中间部分的蠕化剂开始参与反应，使RE元素被充分利用吸收。由于外衬方形钢管的作用，保证了分阶段的反应过程，被处理铁水温度的变化不影响整个处理反应时间。

蠕化处理装置：在蠕化处理时，固定外衬方形钢管的整体蠕化剂采用本人申请的专利号为PCT/2011/001762，名称为“无烟球化处理方法”的申请专利中支杆压头的固定方法，采用以立柱及定位标尺上第三螺栓及螺母为转轴旋转的压杠上的转向轴的第一螺栓联结支杆压头的方式将支杆压头放置在外衬方形钢管的整体蠕化剂上面并固定；其支杆压头可移动位置并能在所需的位置固定，其支杆压头的压头底面为一平面，支杆压头外衬耐火材料部分是以螺纹钢、铁丝焊制的骨架；立柱及定位标尺中的立柱及定位标尺为焊接成的一个整体，在定位标尺的端部设置了上下移动定位，在压杠的另一端悬挂有平衡铁。另外上述支杆压头也可以采用在铁水包外侧上端焊接定位转轴套管连接支杆压头，利用定位柄端部的螺纹与定位转轴套管上焊接的螺母配合，定位柄端部的螺纹部分穿过定位转轴套管紧固支杆压头，实现调节支杆压头在铁水包内的位置；支杆压头可移动位置并能在所需要的位置固定，支杆压头将外衬方形钢管的整体蠕化剂固定在其下面；其支杆压头的压头底面为一平面，支杆压头外衬耐火材料部分是以圆钢和钢筋及铁丝焊制的骨架。以定位转轴套管连接支杆压头的方式，在冲入铁水蠕化处理时，支杆压头随铁水包移动。

为减少经处理后的铁水降温及防止有效元素的逃逸，在铁水包上端加设覆盖包盖，其覆盖包盖可以固定封闭的半个包盖在比邻包壁处设置有铁水注入口；覆盖包盖的另一半是可以活动翻转的，可以活动翻转的半个覆盖包盖在其支杆压头上端处留有缺口，处理铁水时，将可以翻转的半个包盖扣在铁水包上；采用上述两种固定支杆压头的方式其蠕化处理步骤如下：

a、打开可以翻转的半个包盖，将按要求外衬方形钢管压制成的整体蠕化剂放入铁水包内，到达预定位置后，将支杆压头压在其上并固定；

b、在铁水包内投入硅铁孕育剂，将可以翻转的半个包盖扣在铁水包上；

c、铁水经铁水注入口冲入铁水包进行蠕化反应；

d、蠕化反应结束后，打开翻转包盖，转动支杆压头，扒净浮渣，覆盖孕育剂后扣上翻转包盖；

e、经覆盖包盖上设置的铁水注入口进行浇注。