铁屑替代炼钢生铁电弧炉炼钢工艺研究

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1、2013中国铸造活动周论文集铁屑替代炼钢生铁电弧炉炼钢工艺研究1范卫青，宋清辉，雷喜良（广西柳工机械股份有限公司，广西柳州545007）摘要：回收机加工后的铁屑，利用铁屑替代炼钢生铁在电弧炉炼钢进行工艺试验。对浇注试样进行了成分分析、力学性能和金相检测分析，结果表明：铁屑替代生铁炼钢生产的桥壳铸件达到材质要求。与炼钢生铁工艺相比，铁屑替代炼钢生铁工艺的碳元素收得率提高11.28%，单炉平均出钢量提高845kg，单炉平均生产成本降低1150元。关键词：铁屑；电弧炉；炼钢；成本ResearchofIronChip

2、sInsteadofPigIrontoSmeltinElectric-arcFurnaceFANWei-qing,SONGQing-hui,LEIxi-liang(GuangxiLiugongMachineryCo.,Ltd.,Liuzhou545007,Guangxi)Abstract:Thisprocesstestreclaimtheironchipsofmechanicalpartsaftermachining,andtakesironchipstoinsteadofpigirontosmeltinel

3、ectric-arcfurnace.Byanalyzingthechemicalcompositionsofmeltingspecimens,mechanicalpropertiesandmetallographicspecimens.Theresultshowsthatsteelaxlecastingsreachrequirements.Comparedwiththeprocessofusingpigirontoproducesteelcastings,theyieldofcarbonincreasesby

4、11.28%,thetappingofmoltensteelincreasesby845kgeachheat,theaverageproductioncostofasinglefurnacewasreduced1150Yuan.Keywords:ironchips;electric-arcfurnace;steel-smelting;cost长期以来，铸铁件经机械加工之后所产生的铁屑主要用于再生生铁，或经过辅助加工后用于普通灰口铸铁的熔炼，或直接用于电炉熔炼灰铸铁件。但随着原材料价格的日益上涨，各铸造企业都在

5、寻求“利用新材料，采用新工艺，不断降低生产成本”的途径。我公司铸造主要生产工程机械的核心零部件产品（如变速箱体、桥壳、轮毂、阀体等），生产工艺为树脂砂工艺。变速箱体、轮毂等铸铁件在进行粗加工时，产生大量的球墨铸铁铁屑和灰铁铁屑。目前，我公司有6吨电弧炉1座，主要用于生产铸钢件。电弧炉炼钢时，配料时以废钢为主，回炉钢、炼钢生铁为辅，存在工艺浪费。以降低成本，提高效益，充分利用机加铁屑的目的，并且根据现有生产状况，我们决定采用在电弧炉熔炼配料过程中加入适量的灰铁屑替代炼钢生铁进行增碳工艺试验。经过多次试验，达到预

6、期的效果，现已稳定地用于生产。本文对试验工艺过程进行了总结，并对其经济效益进行简要分析。1试验工艺及过程1.1铁屑回收铁屑一直是作为加工废料进行廉价处理，且没有专人收集，混入了大量带有油或乳化液的铁屑，露天存放淋雨，铁屑锈迹严重（见图1a），这样的铁屑熔炼是不允许使用的。为了达到炉料的使用要求，我们派专人对铁屑进行管理，制作定量斗、分类收集、室内存放（见图1b），保证无水、无油、无严重锈迹的铸铁铁屑，才能作为炉料进行试验。作者简介：范卫青（1985-），男，工程师，E-mail:wqfan08@163.com

7、。12013中国铸造活动周论文集(a）(b）图1铁屑分类管理前后对比1.2配料工艺机加的铸铁铁屑分类收集以后，主要为灰铁和球铁铁屑。灰铁铁屑的含碳量约为3.40%，球铁铁屑的含碳量约为3.60%，而电弧炉用的炼钢生铁含碳量约在4.0%左右，含碳量接近；其余Si、Mn、P、S四大元素也都在可控的范围之内（见表1炉料成分对比表），由此可见，铸铁铁屑与炼钢生铁成分相近，理论上来讲可以替代炼钢生铁。表1炉料成分对比表（wB/%）炉料名称CSiMnPS灰铁铁屑成分3.401.600.8<0.07<0.07球铁铁屑成分3

8、.601.40<0.50<0.07<0.05炼钢生铁成分4.00.980.320.0320.028生产桥壳铸钢件，材质为ZG270-500，要求化学成分W控制为：C0.30%~0.40%，Si0.30%~0.50%，Mn0.50%~0.90%，P、S≤0.040%。全部用炼钢生铁的炉料配比为：废钢65%~75%，回炉钢20%~25%，炼钢生铁10%，根据炉料含碳量的计算，利用铁屑替代部分炼钢生铁后配