專利名稱：一種鑄造用含鎳生鐵及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶金產(chǎn)品—鑄造用含鎳生鐵及其制造方法。
本發(fā)明人在中國專利申請?zhí)?6117746.2號有關(guān)申請文件中，提出了“一種鑄造用鎳釩鈦合金生鐵及其制法和用途”的專利申請。最近在對其進(jìn)行工業(yè)化開發(fā)的過程中發(fā)現(xiàn)①我國攀西、滇南蘊藏有豐富的低品位氧化鎳礦資源、低品位硫化鎳礦資源、含鎳硫鐵礦資源，其中所含銅、鉻、鈷等有色金屬均不高，至今尚未開發(fā)利用；②鑄造用含鎳生鐵，具有比鑄造用鎳釩鈦合金生鐵更佳的可實現(xiàn)性和更廣泛的用途，其鑄件在高強度、高耐磨性、高熱強性方面雖遠(yuǎn)不如鎳釩鈦合金生鐵鑄件(更不能取而代之)，但突出解決了薄壁復(fù)雜重要鑄件“壁厚敏感性”這一關(guān)鍵問題；③這一地區(qū)適于冶煉含鎳鑄造生鐵的中、小高爐比比皆是，焦碳、水電資源亦異常豐富，只要在爐外脫硫方面進(jìn)行一些技術(shù)改造和配套，即能迅速實現(xiàn)高質(zhì)量鑄造用含鎳生鐵的大規(guī)模生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的仍主要在于為內(nèi)燃機缸體、缸蓋、缸套、曲軸、齒輪、離合器壓板、汽車變速箱殼、減速器殼、差速器殼，后橋殼、各種機床床身、橫梁、立柱、工作臺、導(dǎo)軌、各種高壓液壓元件中的油泵體、油馬達(dá)體、閥體、以及各種冶金礦山設(shè)備、建筑機械、建筑管道、大型發(fā)電設(shè)備、大型通用機械等中的薄壁、復(fù)雜、大型、高強、高韌、高耐磨、高致密構(gòu)件提供鑄造用基礎(chǔ)原料，提高其質(zhì)量、降低其制造成本，延長其大修理間隔時間和里程。
本發(fā)明所提出的含鎳生鐵具有如下化學(xué)成分特征C3.3～4.5％，Si1.5～3.0％，Mn 0.3～1.0％，Ni 0.5～2.0％，Cr＜1.0％，Cu＜1.0％，S＜0.1％，P＜0.25％，余為Fe及總量＜0.2％的微量元素。
本發(fā)明所提出的含鎳生鐵的制造方法有如下三種方法之一采用氧化鎳礦經(jīng)燒結(jié)處理成為含鎳燒結(jié)礦后按含鎳燒結(jié)礦的實際含鎳量和鑄造用含鎳生鐵對含鎳量的要求核定配入量，配入普通鑄造生鐵的高爐爐料結(jié)構(gòu)中，在適當(dāng)增加焦比的前提下，用冶煉普通鑄造生鐵的原理與過程即可練得。
方法之二采用常規(guī)氧化鎳礦電爐冶煉鎳鐵的工藝，將氧化鎳礦燒結(jié)制塊投入礦熱爐中冶煉成為含鎳10～25％，塊度小于1公斤的粗制鎳鐵，再將粗制鎳鐵按鑄造用含鎳生鐵對含鎳量的要求，按比例均勻配入高爐爐料結(jié)構(gòu)中，按普通高爐冶煉優(yōu)質(zhì)鑄造生鐵相同的工藝過程即可煉得。
方法之三將硫化鎳礦、含鎳硫鐵礦(最好是硫化鎳精礦、含鎳硫鐵精礦)送硫酸廠制酸(沸騰爐焙燒)后獲得含鎳硫酸渣，將含鎳硫酸渣再次精磨到-200目大于60％以上，并再次對其進(jìn)行磁選、重選，以獲得含鎳硫酸渣精礦，再將含鎳硫酸渣精礦配入普通鐵精礦粉中混勻、制粒、進(jìn)行燒結(jié)，獲得鎳鐵混合燒結(jié)礦。使其含硫量＜0.1％，含鎳量＞0.5％，含鐵量＞55％，含銅量＜0.5％，含鉻量＜0.5％，其余有色金屬總量＜0.2％，再將這種經(jīng)嚴(yán)格處理的鎳鐵混合燒結(jié)礦投入冶煉鑄造生鐵的高爐中，按冶煉普通鑄造生鐵的原理和過程，即可煉得。
本發(fā)明的優(yōu)點在于(1)可以應(yīng)用鎳工業(yè)難以利用的低品位氧化鎳礦、低品位硫化鎳礦、含鎳硫鐵礦等貧鎳礦資源；(2)上述鎳礦資源中共生的鎳、銅、鉻等有色金屬成分，在進(jìn)入含鎳生鐵的鑄件后也能充分發(fā)揮其有益合金元素的作用，用不著特另加入電解鎳、電解銅、鉻鐵等高能耗原料，也用不著在煉鎳過程中對這些元素進(jìn)行復(fù)雜的工藝分離，因而可以大大節(jié)省能源降低成本；(3)可以應(yīng)用現(xiàn)有鎳、鐵、選礦設(shè)備，制酸設(shè)備、燒結(jié)設(shè)備、高爐煉鐵設(shè)備迅速形成超大規(guī)模生產(chǎn)；(4)產(chǎn)品用途廣泛(可應(yīng)用于一切鑄鐵產(chǎn)品)、市場廣闊、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
實施例1、選用含鎳量為1％左右、含鉻量＜2％、含銅量＜0.2％，含鈷量＜0.1％的硅鎂鎳礦，不經(jīng)選礦處理，直接進(jìn)行燒結(jié)后投入礦熱爐中進(jìn)行電冶，得含鎳量為15％左右的粗制鎳鐵。再將該粗制鎳鐵按高爐入爐鐵礦石(包括原礦、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、高爐爐塵、軋鋼皮等在內(nèi))的5％加入冶煉普通鑄造生鐵的高爐料批中，按冶煉普通鑄造生鐵的配料方法、熱制度、造渣制度、送風(fēng)制度、裝料制度進(jìn)行冶煉，煉得含鎳量為1％左右的鑄造用含鎳生鐵。
實施例2、用含鎳量為0.5％左右的低品位硫化鎳礦、按鎳礦的常規(guī)選礦法進(jìn)行選礦處理，得含硫量＞35％、含鎳量＞0.6％的硫化鎳精礦，將該精礦送硫酸廠經(jīng)沸騰爐焙燒(其產(chǎn)生的二氧化硫煙氣送去制酸車間制酸)，得到含硫0.5～4％的含鎳硫酸渣，將含鎳硫渣用球磨機細(xì)磨到-200目大于60％的粒度，再進(jìn)行重選和磁選(當(dāng)含鎳硫酸渣含硫量＜0.1％時可不再經(jīng)此選礦處理)，獲得含硫＜0.1％、含鎳＞1％、含鐵＞55％的含鎳硫酸渣精礦，再與等量鐵精礦粉及焦粉溶劑等混勻制鎳(或制團(tuán))燒結(jié)(或焙燒)獲得鎳鐵混合燒結(jié)(焙燒球團(tuán))礦，按冶煉優(yōu)質(zhì)鑄造生鐵的配料方法計算配料和冶煉操作，煉出含鎳量＞1％的鑄造用含鎳生鐵。
實施例3、把含鎳量為1％、含鐵量為25％、含鉻量＜1％的硅鎂鎳礦直接進(jìn)行燒結(jié)處理成為鎳燒結(jié)礦，按重量比的35％的比例配入冶煉鑄造生鐵的高爐爐料中，在提高焦比，強化冶煉的條件下，煉得含鎳量＞0.5％的鑄造用含鎳生鐵。
權(quán)利要求
1.一種鑄造用含鎳生鐵，其特征在于含有下列化學(xué)成份C3.3～4.5％，Si1.5～3.0％，Mn 0.3～1.0％，Ni 0.5～2.0％，Cr＜1.0％，Cu＜1.0％，S＜0.1％，P＜0.25％。
2.一種鑄造用含鎳生鐵的制造方法將氧化鎳礦經(jīng)燒結(jié)處理成為鎳?yán)@結(jié)礦，按其含鎳量和鑄造用含鎳生鐵成份要求(鎳的吸收率按99.5％計，下同)配入冶煉普通鑄造生鐵的高爐爐料結(jié)構(gòu)中，在適當(dāng)增加焦比的前提下，用冶煉普通優(yōu)質(zhì)鑄造生鐵的原理與過程，即可煉得鑄造用含鎳生鐵。
3.一種鑄造用含鎳生鐵的制造方法采用常規(guī)氧化鎳礦電爐冶煉鎳鐵的工藝，將氧化鎳礦燒結(jié)制塊，投入礦熱爐中首先冶煉成為含鎳10～25％，塊度小于1公斤的粗制鎳鐵。再將粗制鎳鐵按鑄造用含鎳生鐵含鎳量的要求，按比例均勻配入冶煉普通鑄造生鐵的高爐爐料結(jié)構(gòu)中，按冶煉普通優(yōu)質(zhì)鑄造生鐵相同的工藝過程，即可煉得鑄造用含鎳生鐵。
4.一種鑄造用含鎳生鐵的制造方法將硫化鎳礦、含鎳硫鐵礦(最好是硫化鎳精礦，含鎳硫鐵精礦)送硫酸廠制酸(沸騰爐焙燒)后獲得含鎳硫酸渣，將含鎳硫酸渣再次精磨到-200目，占60％以上，再次進(jìn)行重選和磁選，以獲得含鎳硫酸渣精礦，再將含鎳硫酸渣精礦配入普通鐵精礦粉中混勻，制粒(球)進(jìn)行燒結(jié)(焙燒)獲得鎳鐵混合燒結(jié)(焙燒球團(tuán))礦，其配礦比為使其含S＜0.1％，Ni＞0.5％，F(xiàn)e＞55％，Cu＜0.5％，Cr＜0.5％，其余有色金屬總含量＜0.2％，最后將這種混合燒結(jié)(焙燒球團(tuán))礦投入冶煉普通鑄造生鐵的高爐，按冶煉普通優(yōu)質(zhì)鑄造生鐵的原理和過程即可煉得鑄造用含鎳生鐵。
全文摘要
一種冶金產(chǎn)品——鑄造用含鎳生鐵,含有下列特征化學(xué)成分:C3.3～4.5%,Si1.5～3.0%,Mn0.3～1.0%,Ni0.5～2.0%,Cr< 1.0%,Cu< 1.0%,S< 0.1%,P< 0.25%,余為Fe及總量< 0.2%的微量元素。本發(fā)明還提供了鑄造用含鎳生鐵的三種制法。
文檔編號C22C37/08GK1193052SQ9710738
公開日1998年9月16日 申請日期1997年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月10日
發(fā)明者樊顯理, 易佑宣, 樊樺 申請人:樊顯理