[其他]一个保持出铁口通道，直浇口及出口流槽在与铸造用铁水接触时不产生沉积物的方法

说明书

本发明涉及一个这样的方法，按照此法可保持出铁口、直浇口【或内浇口】、出口流槽【或浇注口】及其相类似部件在用纯镁处理铸铁水的铸造过程中不产生沉积物。本发明可用于球墨铸铁或蠕墨铸铁的生产。本发明也包括实现该法所用的容器。

用镁或稀土金属【如铈、钡、钙等】处理铁水的办法可使铁水转变成球墨铸铁或蠕墨铸铁。众所周知，镁的蒸气压高、熔点和沸点低，比重小。镁的这些特性，使得镁通常被用作中间合金或母合金如含镁量较低的FeSiMg。其中镁的含量可在5-30%【重量】之间变化。只有在特殊的设备【如纯镁转炉】中才有可能应用纯镁。

众所周知，镁对氧和硫具有很强的亲合力。由于这些特性，并由于镁在铁水中的溶解度小，镁对石墨组织的转化作用只发生于有限的时间之内。镁与铁水中的硫反应和被大气中的氧氧化，以及镁把铁水中、渣中及与铁水相接触的耐火材料中的氧化物还原，这些都要消耗镁。因此，加入到铁水中的镁有相当大的一部分没有起到转化石墨的作用。为了减慢这些反应【即所谓的“消耗作用”】和为了降低铁水的温度损失，特研制了一种沟槽型惰性气氛加压炉。这种炉通常被用作保温盛铁炉。

在这样的炉子中，铁水表面惰性气体的作用，使得由炉气中的氧及镁本身的蒸发所引起的消耗作用显著地降低。

镁用作母合金使镁的活度降低，其它元素，如铁、硅、镍等则与铁水混合，因此反应速度降低，镁与硫之间的反应速度亦随之降低，结果，硫的含量不能明显地下降。这样，所获得的脱硫度是低的。而且经此法处理后，自由硫和镁之间的反应继续进行，因此，铁水中活性镁的含量迅速下降【即消耗作用】，这一过程不受惰性气氛存在的影响。

用以FeSi为主要成分的母合金处理时，要产生酸性炉渣，这种炉渣含有60%以上的易被镁还原的氧化物【如FeO、MnO及SiO₂等】。甚至在从铁水表面除去由反应所生成的炉渣以后，还有一部分易还原的氧化物仍以悬浮状态留在铁水中。于是，氧化反应、镁与硫之间的反应等仍继续进行，并生成另外的反应产物。

这些炉渣除了加速镁的消耗以外，还沉积于炉子的某些部位，并引起操作上的问题，如铸铁流槽的入口和出口以及出铁口通道发生堵塞等。这些沉积物使得炉子的维修费用相当高、镁的消耗加快、炉衬的寿命缩短。

因此，本发明的主要目的是提供一种消除所有上述缺点的方法。特别是要提供一种能使镁含量的消耗速度减慢、炉子的维修简化和炉衬的寿命延长的方法。

按本发明的方法，用纯镁处理铸造用的铁水，处理后过量的镁蒸发，因此铸造用铁水被净化，而没有悬浮的高碱性反应产物，如MgO、CaO、Al₂O₃、FeO、MgS。

按本发明的方法，推荐用纯镁来处理母体铁水。由于镁的活度很高【100%镁】，结果可以获得非常高的脱硫度，而残余硫的含量接近0.005%。由于在铁水中镁的蒸发引起了强烈的搅拌作用，反应产物几乎完全被分离出来，留下的少数几种反应产物都是高碱性的，另外只有很少量的易被还原的氧化物，如SiO₂、FeO之类。由于不把这些反应生成的炉渣除掉以及使镁的含量从一开始就保持不变，这样的铁水就有利于保温期铁水的保温。因此，镁的损失可达到最小值，而且当炉子很好地加以密封时，铁水在较长的时间内仍可使用。

通过使铁水中残余的硫含量降至十分低，以及实际上不含有易被镁还原的氧化物的高碱性反应产物，可以使镁的消耗速度达到很低的程度【在0.003-0.005%【重量】/小时的范围内】。

对残留镁量和铸造温度的准确调节，是可以容易地做到的。

采用本法可使炉子上部及出铁口通道的耐火炉衬的寿命显著地延长。

下面举例说明本发明的实施方法。

实例1

在一个5吨转炉和一个具有N₂保护气氛的16吨盛铁炉的体系中，已处理了120，000吨的铁。铁水中的初始硫含量为0.10%【重量】。按2公斤镁/吨的比例在转炉中进行处理后，测得剩余的镁含量为0.045-0.055%【重量】，而最后的硫含量为0.004-0.006%。测得镁的消耗速度为0.004%/小时。每天从炉子中除去的渣量为50公斤，即大约为0.13公斤渣/吨铁。炉子上部与耐火炉衬的寿命可延长至2年，而出铁口通道的炉衬寿命可延长至1年。

实例2