冶炼高炉铁液在V法铸造中的应用实践
胡国祥1，蒋祖滨2，王录才3
(1．山东富祥铸造有限公司，山东 临沂 276000；
2.都江堰市金星钢铁助剂研究所，四川 都江堰 611830；
3.太原科技大学，山西 太原子能030024)
摘要：作者对利用35M3小型高炉铁液直接浇铸叉车配重铸件的工艺进行了生产试验，铸件材质为HT100-HT150，铸造方法为V法铸造。通过严格控制炉料的化学成份，以及采用铁神一号净化剂对高炉铁液进行炉前净化精炼等措施，已用高炉铁液成功生产了500余吨V法出口铸造，合格率达到99%。
关键词：高炉铁液；V法铸造；叉车配重
中图分类号：TG 243 文献标识码：B 文章编号：1004-6178（2008）06-
1.生产条件和研究目标
1）生产条件：①冶炼设备:冶炼高炉:35M3小型炉，生产正常情况下每小时出铁液3吨左右；3t—5t冲天炉1座，2座炉不双联，单独化铁。② 生产方法:V法铸造；③铸件:叉车配件，小的300Kg—400Kg，大的3000 Kg—4000 Kg。
2）研究目标：①控制高炉铁液的成份和温度[1]：冶炼高炉是以矿石和烧结料为主要原料，保证铁液的成份和温度至关重要。②保证冶金特性：高炉铁液用于V法铸造产品，不允许铸件有白口化倾向。③ 提高经济效益：采用冶炼高炉铁液用于V法铸造，减少冲天炉二次熔炼，可有效的节省原材料和能源，降低生产成本。④提高生产量，加快资金周转：提高生产量，促进企业资金流通加快，增强企业活力,同时,产量的提高，也可以降低生产成本。
2．生产过程及控制
1）高炉铁液经出铁槽流入5t铁水包，经平车卷扬装置或叉车送入铸造车间，再用行车吊运至生产工场。如高炉铁液大于铸件重量，就可以直接浇注；如小于铸件重量，则将高炉铁液倒入另一大铁水包中，再利用冲天炉铁液补充，然后浇注重大件铸件。
2）每炉次高炉铁液都要进行化验，以利于合理配料，调整成份，减少铸件白口化倾向，防止铸件疏松等缺陷出现。叉车配重的材质为HT100—HT150，对化学成份没有特殊要求，但铸件不得有裂纹和疏松及白口化倾向出现。在操作过程中，严格控制炉料的化学成份，对含硫、磷高的矿石、烧结调整配比，尽量少用，最多不超过30%；即好矿石40%，硫、磷高的矿石20%，烧结料40%。高炉铁液经出铁槽流入铁水包时，即取铁液标样进行化验，化学成分C:3.0—3.5,Si:1.4—2.4, Mn:0.5—1.3,S:0.05—0.08,P:0.06—0.15,。凡化学成份符合14—22号生铁标准，即可对铁水包内的铁液进行孕育处理，孕育的方法可参见文献[1]。铁液经孕育处理后即可进行转运、浇注。本公司2008年7—8月份 V法铸造中用高炉铁液浇铸400吨产品出口国外，得到了用户首肯。2008年10月试产30叉车配重100吨，出口到国外一中美合资企业，经用户检测达标，现已获得大批量生产订单。对于材质要求在HT200或以上的铸件，能不能利用高炉铁液进行直接浇注，还有待继续研究和探索。
3） 铁液浇注温控制在12500C—12800C。如高炉铁液通过铁水处理、转运等过程，温度低于要求温度，可利用冲天炉高温铁液配合，以保证铁液的流动性。
4）控制高炉铁液的洁净度。通过对高炉铁液浇注的铸件产品的检测，发现凡报废的产品，其铸件结晶组织石墨粗大，组织疏松，而且有较多的非金属夹杂物形成的孔洞。分析研究认为，造成这种原因是因为高炉铁液洁净度不达标。因为高炉化铁是以矿石、烧结为主要材料，非金属夹杂物易混入铁液，造成铸件缺陷。后来采用铁神一号净化剂[2]（以下称净化剂）对高炉铁液进行炉前净化精炼。发现铸件基体组织细密、石墨细化，非金属夹杂物和孔洞消除。使用净化剂净化精炼高炉铁液400T多应用于V法铸造产品，合格率达到99%。
5）浇注过程中应严格把关。因为再洁净的铁液在浇注吊运时仍有少量非金属夹杂物上浮至铁液表面，浇注时除了加强挡渣外，必要时还设置避渣系统，以免非金属夹杂物流入型腔影响铸件质量。
3. 冶炼高炉与冲天炉的配套 冶炼高炉与冲天炉是否配套工作，视生产批量和铸件的重量而定。生产批量大，铸件重量大于冶炼高炉铁液生产率时，冲天炉与冶炼高炉一起运转；生产批量小，铸件重量低于冶炼高炉铁液生产率时，不用冲天炉，全部利用冶炼高炉铁液。多余的冶炼高炉铁液可通过另一出铁槽流入铁模而成型为生铁。所以，冶炼高炉与冲天炉的有机结合是提高产量的有效途径；直接利用冶炼高炉铁液减少了冲天炉的二次熔炼，是降低生产成本的有效方法。
4.利用冶炼高炉铁液的经济效益
冶炼高炉的生产特性是连续作业，操作员分三班工作制，V法铸造作业人员与之配套。冶炼高炉铁液应用于V法铸造，由于减少了冲天炉的二次熔炼，每利用1吨铁液，可节约生产成本焦炭、电力、人力等资金700—800元，经济效益十分可观，企业竞争力加强。
参考文献:
[1]中国机械工程学会铸造分会． 铸造手册（第一卷 .第十一章）[M]．北京：机械工业出版社，1997：208；675.
[2]．蒋祖滨． 现代铁水净化技术． 铸造设备研究 2007（3）：33-35
