[发明专利]一种高强度铸铁件的电炉熔炼方法

权利要求书

1.一种高强度铸铁件的电炉熔炼方法，其特征在于：所述高强度铸铁件的电炉熔炼方法需要的原料有：废钢、增碳剂和孕育剂，所述高强度铸铁件的电炉熔炼方法所需要的设备有中频感应炉、抛丸机和气割机；

所述高强度铸铁件的电炉熔炼方法如下：

(一)原料选定及前期处理工作

(1)原料的选定要求：

废钢：表面无成层锈蚀，不得混有道轨钢、螺纹钢、铸铁、高合金钢、塑料边框及填充物、橡胶填充物和泥土等非金属杂质，管状材料两端不得封闭，不得具有中空腔体结构，不得含有加热或燃烧产生有毒物质的材料；

且所含C≤0.65％，P≤0.045％，S≤0.045％，Mn≤1.3％；

增碳剂：所含固定碳≥98％，挥发分≤0.5％，灰分≤1％，硫≤0.05％，氮≤250ppm，90％的粒度为1-3.5mm，水分≤0.3％，C吸收率＞85％；

孕育剂：选用含Ba为3％-5％的硅钡孕育剂；

(2)原料前期处理：使用气割机将废钢原料切割成块状，切割完成后的块状废钢原料长、宽和高的数值均小于15cm，管状材料直径不大于15cm的切割为长度小于15cm的短节，管状材料直径大于15cm的，切割成小于15cm的短节后再从中部垂直切割成2个半圆弧板状结构；

将切割完成的废钢原料块投入抛丸机中，启动抛丸机进行除杂操作，抛丸机内的钢丸直径小于1cm，钢丸对废钢原料块表面摩擦除杂，得到表面无锈蚀，无附着物的熔炼原料块，接着将所得熔炼原料块取出置于地面，使用工业风扇进行吹拂除尘干燥；

(二)熔炼过程：

(1)中频感应炉功率的调节

将切割除杂后的熔炼原料块投入中频感应炉中，中频感应炉初始的工作功率调整为额定功率的60％，熔炼原料块接收感应热量熔化，持续加入熔炼原料至加入的熔炼原料达到中频感应炉额定加热重量的70％时，将中频感应炉的工作功率调整为额定功率的90％以上，继续加入熔炼原料，至重量达到中频感应炉额定加热重量时，停止加入熔炼原料；

(2)增碳剂的投入

在投入熔炼原料的同时，分四次同时投入增碳剂，即投入熔炼原料到达中频感应炉额定加热重量25％时，投入第一批次的增碳剂，投入熔炼原料到达中频感应炉额定加热重量50％时，投入第二批次的增碳剂，投入熔炼原料到达中频感应炉额定加热重量75％时，投入第三批次的增碳剂，投入熔炼原料到达中频感应炉额定加热重量100％时，投入第四批次的增碳剂，每批次增碳剂的质量为投入熔炼原料总量的0.75％；

加热熔炼原料至全部熔化为铁液，进行扒渣操作，随后控制中频感应炉，对铁液进行加热保温，加热温度至1520℃停止，进行高温静置，保持铁液温度为1520℃，持续时间为10-15min；

(3)浇注及孕育剂的添加

从出铁口处缓慢将经过高温静置处理的铁液注入铸模型腔内，在铸模型腔内注入铁液量到达25％时，将孕育剂缓慢从出铁口处加入即将注入铁液铸模型腔内的中，铁液持续注入铸模型腔内，孕育剂同步持续缓慢加入铁液，与铁液混合，至加入的铁液占铸模型腔内容积的85％时，孕育剂全部加入完毕，继续注入铁液，至铁液填满铸模型腔，完成浇注过程，加入孕育剂的总量为注入铸模型腔内铁液总重量的0.45％，且总浇注时间为60s-90s，铁液流动过程中冲刷、搅拌，令铁液与孕育剂充分混合进行孕育处理，促进形核、抑制生长，达到细化晶粒的效果。