一种灰铸铁铸件熔炼材料及其铸造铸件的方法
阅读说明：本技术 一种灰铸铁铸件熔炼材料及其铸造铸件的方法 (Gray cast iron casting smelting material and casting method thereof ) 是由 谢吉坤 陈云龙 李伟 李国钧 吕承贵 王佳香 秦东 于 2021-08-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种灰铸铁铸件熔炼材料及其铸造铸件的方法,灰铸铁铸件熔炼材料包括废钢、生铁、回炉废铁、铬铁、铜合金、硅铁、锰铁、硫铁、高硫氮煅后焦增碳剂和低硫低氮石墨化增碳剂,通过搭配使用两种增碳剂,解决现有技术为确保铸件满足力学性能和物理性能要求,降低铁水碳当量导致的铸造性能变差或采用多种合金以及氮化合金导致的成本较高的问题；用该灰铸铁铸件熔炼材料熔炼铸铁,通过控制加料顺序,在只进行低合金化的条件下,提高了铁水碳当量,既能确保铸件材质满足高强度要求——单铸试棒抗拉强度275-350 MPa,硬度190-260HBW,能使生产出的铁水具有良好的铸造工艺性能,有效降低铸件产生收缩和气孔缺陷的倾向。(The invention relates to a gray cast iron casting smelting material and a casting method thereof, wherein the gray cast iron casting smelting material comprises scrap steel, pig iron, recycled scrap iron, ferrochrome, copper alloy, ferrosilicon, ferromanganese, ferrosulfur, a high-sulfur nitrogen calcined coke recarburizer and a low-sulfur low-nitrogen graphitized recarburizer, and the problems that in order to ensure that a casting meets the requirements of mechanical property and physical property, the casting property is poor due to reduction of carbon equivalent of molten iron or the cost is high due to adoption of multiple alloys and nitrided alloys in the prior art are solved by matching and using the two recarburizers; the gray cast iron casting smelting material is used for smelting cast iron, and the carbon equivalent of molten iron is improved by controlling the feeding sequence under the condition of only carrying out low alloying, so that the casting material can meet the high-strength requirement of 275 plus one material of a single casting test rod with the tensile strength of 350 MPa and the hardness of 190 plus one material of 260HBW, the produced molten iron has good casting process performance, and the tendency of shrinkage and pore defects of the casting is effectively reduced.)
技术领域
本发明属于铸造技术领域，具体的说，涉及一种灰铸铁铸件熔炼材料及其铸造铸件的方法。
背景技术
铸造铸件，需要有较好的力学性能，以发动机的缸体和缸盖为例，缸体在发动机工作时承受复杂的负荷，必须具有足够的强度、硬度和致密性。缸盖在工作中还要承受较大的热负荷，除必须具有足够的强度和硬度外，还需具有良好的热疲劳性能。这两种铸件结构复杂，壁厚较薄又很不均匀，毛坯铸造相对困难。因此，对此类大批量生产的复杂薄壁铸铁件的铸造材质，不仅要求有良好的力学性能和物理性能，而且要求有良好的铸造性能。目前，由于环保和成本压力，国内铸造企业已普遍采用感应电炉+高比例废钢+增碳剂的方式取代具有增碳源的冲天炉+生铁+废钢来生产灰铁铸件。为确保铸件的力学性能和铸造性能，往往采用相对较低的碳当量，或适当提高碳当量并加入铜、铬、钼、锡等合金，同时为避免铸件出现氮气孔，普遍使用低氮低硫的石墨化增碳剂，或者在出铁前加入氮化锰、氮化铬、氮化硅锰或氮化钒等氮化合金，提高铁水中的氮含量。
但是，较低的碳当量必然导致铸造性能降低，铸件容易产生气孔、冷隔、缩松、缩陷等废品。而加入铜、铬或价格更高的钼、锡等合金，则使铸件生产成本显著增加。低硫低氮石墨化增碳剂的使用，虽然能从源头上避免铸件产生氮气孔，降低熔炼过程控制难度，但丧失了低成本的氮的合金化作用，且低硫低氮石墨化增碳剂处理工艺复杂，成本相对较高。
中国专利申请CN109112390A公开了一种低合金高强度灰铸铁及其制备工艺，主要方法是在铁水精炼完成后，往铁水中添加氮化锰、氮化铬、氮化硅锰或氮化钒等氮化合金，对铁水进行增氮，该灰铸铁虽然相对目前同类产品铁水合金量有所降低，碳当量有所提高，同时也具有高强度的特点。但是，通过氮化锰、氮化铬、氮化硅锰或氮化钒等氮化合金增加铁水中的氮含量，依然存在生产成本高的缺点。同时，采用上述氮化合金熔炼过程中氮元素的吸收率仅为10%～20%，铁水普遍存在氮含量达不到要求的情况。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种灰铸铁铸件熔炼材料及其铸造方法，能有效解决在低合金化的条件下，炉料配料和熔炼方法不能满足生产高强度铸件的要求、铁水铸造工艺性能较低，铸件废品率高，熔炼成本较高的技术问题。
为此，本发明的第一目的在于提供一种灰铸铁铸件熔炼材料，第二目的在于提供使用灰铸铁铸件熔炼材料铸造铸件的方法。
为实现上述目的，本发明的第一目的是通过如下技术方案实现的：
所述的灰铸铁铸件熔炼材料包括增碳剂；所述增碳剂包括高硫高氮煅后焦增碳剂和低硫低氮石墨化增碳剂。
进一步的，所述灰铸铁铸件熔炼材料还包括废钢、生铁、回炉废铁、铬铁、铜合金、硅铁、锰铁、硫铁；以上成分中，以废钢、生铁与回炉废铁的质量百分比之和为100%计，废钢占比45～50%、生铁占比5～15%、回炉废铁占比35～50%；增碳剂、铬铁和铜合金分别为废钢、生铁与回炉废铁质量之和的1.5%～2.2%、0.2～0.3%、0.25～0.35%。
进一步的，对于壁厚相对均匀但致密性要求较高的铸件，增碳剂的搭配方式为：高硫高氮煅后焦增碳剂占比45～55%，其余使用低硫低氮石墨化增碳剂。
进一步的，对于壁厚变化较大且有致密性要求的铸件，增碳剂的搭配方式为：高硫高氮煅后焦增碳剂占比70～80%，其余使用低硫低氮石墨化增碳剂。
进一步的，所述高硫高氮煅后焦增碳剂的硫含量为0.35～0.50%，氮含量为1.3～1.8%，氮元素吸收率为40～50%，低硫低氮石墨化增碳剂硫含量为≤0.05%，氮含量为≤0.02%。
本发明的第二目的是通过如下技术方案实现的：
先熔融部分炉料后加入部分增碳剂；加增碳剂后，加入炉料将增碳剂压入铁水中不让其露出铁水表面，使增碳剂随铁水在炉内不断翻滚的过程中被慢慢分解和扩散；如此，依次加入增碳剂、炉料，分次将增碳剂全部加入铁水中；增碳剂需要先将高硫高氮煅后焦增碳剂加完后，再加低硫低氮石墨化增碳剂。
进一步的，炉料加完后，再按铁水成分的硅、锰含量要求加入硅铁、锰铁等合金炉料，并继续升温，使增碳剂在炉内随铁水翻滚和温度升高的过程中被完全溶解、吸收；
待铁水温度升高至精炼温度1525±15℃时，关闭功率，铁水静置10～15分钟后，进行扒渣取样。
进一步的，扒渣取样后根据原铁水成分检测结果，精确补加铜或铬合金炉料，使其达到铁水浇注成分要求。
本发明的的灰铸铁铸件熔炼材料可用于铸造汽车发动机灰铸铁铸件。
本发明的有益效果：
本发明的灰铸铁熔炼炉料配方，合金仅选用铜和铬，有效利用高硫高氮增碳剂中自身带有的氮对铸铁的合金化作用，在低合金化并确保铸件力学性能满足本体抗拉强度≥275MPa，本体布氏硬度≥190HB的条件下，铁水碳当量可相对提高0.1～0.15个百分点，使铁水铸造性能提高，同一柴油发动机缸体铸件在其它工艺保持不变的条件下，铸件气孔、缩陷废品可相对降低2.5～3.0%。
本发明的灰铸铁熔炼炉料配方，针对铸件产品结构特点，高硫高氮煅后焦增碳剂和低硫低氮石墨化增碳剂的搭配比例可在一定范围内调整，在保证铁水铸造性能和铸件质量的基础上，可同时兼顾经济性，同一柴油发动机缸体铸件生产成本可降低约2.5%。
本发明通过加料顺序和熔炼温度的控制，可有效解决高硫高氮煅后焦增碳剂难于熔化，导致吸收率偏低、铸件金相组织粗大的问题，并可有效控制铁水中的氮含量，避免铸件产生氮气孔缺陷。
附图说明
图1是对比例1的灰铸铁的石墨组织形态图；
图2是本发明实施例1的灰铸铁的石墨组织形态图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
灰铸铁铸件熔炼材料：
包括废钢、生铁、回炉废铁、铬铁、铜合金、硅铁、锰铁、硫铁、增碳剂，以废钢、生铁与回炉废铁的质量百分比之和为100%计，废钢占比45～50%、生铁占比5～15%、回炉废铁占比35～50%；增碳剂、铬铁和铜合金分别为废钢、生铁与回炉废铁质量之和的1.5%～2.2%、0.2～0.3%、0.25～0.35%。
增碳剂同时选用高硫高氮煅后焦增碳剂和低硫低氮石墨化增碳剂，充分利用高硫高氮煅后焦增碳剂本身自带的氮元素对铁水的合金化作用，并结合低硫低氮石墨化增碳剂吸收率高的特点，采用两种增碳剂按比例搭配使用的方式，解决现有技术为确保铸件满足力学性能和物理性能要求，降低铁水碳当量导致的铸造性能变差或采用多种合金以及氮化合金导致的成本较高的问题，提供一种新型的灰铸铁熔炼炉料配方。
针对产品壁厚相对均匀，热节相对较少，但致密性要求较高的铸件，其在铁水冷却凝固过程中产生缩孔、缩松等收缩类铸造缺陷的倾向相对较低，对铁水流动性要求可适当放宽，同时为了控制氮元素的副作用，以高硫高氮煅后焦增碳剂占比45～55%，其余使用低硫低氮石墨化增碳剂的搭配方式使用，既可利用高硫高氮煅后焦增碳剂中氮元素的合金化作用，保证铸件高强度、高硬度的同时，又可利用低硫低氮石墨化增碳剂溶解吸收快的特点，减少铁水熔炼时间，降低铁水过热温度，降低电炉熔炼能耗，并避免铁水中因含氮量过高而产生氮气孔，兼顾工艺性和经济性。如果仅使用高硫高氮煅后焦增碳剂，则会造成铸件中产生大量的氮气孔。
针对产品壁厚变化较大，热节相对较多，且有致密性要求的铸件，铸件较易产生缩孔、缩松等收缩类铸造缺陷，应注重提高铁水流动性以保证其工艺性能，在保证材质致密性的前提下，以高硫高氮煅后焦增碳剂占比70～80%，其余使用低硫低氮石墨化增碳剂的搭配方式使用，可充分利用高硫高氮煅后焦增碳剂本身自带的氮元素的合金化作用，在保证铸件获得高强度、高硬度的同时，最大程度地提高铁水铸造性能，满足铸件补缩和气体扩散要求；同时少量的低硫低氮石墨化增碳剂可以降低铸件氮气孔倾向，并弥补高硫高氮煅后焦增碳剂吸收困难的缺点。
高硫高氮煅后焦增碳剂的硫含量为0.35～0.50%，氮含量为1.3～1.8%，氮元素吸收率为40～50%，低硫低氮石墨化增碳剂硫含量为≤0.05%，氮含量为≤0.02%。
利用上述灰铸铁铸件熔炼材料铸造铸件的方法：
按照生铁→废钢→回炉废铁的配料顺序，将炉料加入电炉，开始升功率熔化，在炉内有铁水熔化后，加入30%-40%的增碳剂。由于增碳剂的熔点高，需在铁水的包围中被缓慢地分解和吸收，如果直接加入炉底，不但会延长增碳剂的分解时间，集聚的高温会把炉底耐火料衬烧成海绵状，甚至把炉底烧穿。因此，应在炉底有少量铁水时，再加增碳剂。
接着再加入炉料（要求不高于炉口边缘）将增碳剂压入铁水中不让其露出铁水表面，让增碳剂随铁水在炉内不断翻滚的过程中慢慢分解、扩散，按照此方法，第二次加入增碳剂（总量的30～40%），并再次加入炉料，如此分3-4次将剩余增碳剂全部加完，并继续加入加料小车中剩余的炉料，要求在炉料剩余10%之前完成最后1次增碳剂的加入。分次加入可以让增碳剂在铁水的包裹下迅速分解、扩散，提高增碳剂的吸收效率，若一次性全部加入，大量的增碳剂会附着在电炉炉衬上，不易熔入铁水，造成熔炼、增碳困难，同时，炉衬周围的增碳剂在随铁水翻滚过程中，会增加对炉衬的冲刷和侵蚀作用，降低炉衬使用寿命。
炉料加完后，再根据配料单要求加入硅铁、锰铁等合金炉料，硅铁最后加入是因为硅具有排碳作用，会降低碳在铁水中的溶解度，影响增碳剂的吸收。
继续升温，使增碳剂在炉内随铁水翻滚和温度升高的过程中被完全溶解、吸收。待铁水温度升高至精炼温度1525±15℃时，关闭功率，铁水静置10～15分钟后，进行扒渣取样。
根据原铁水成分检测结果，再一次精确补加合金元素，使其达到铁水浇注成分要求。
增碳剂的使用要求：先将高硫高氮煅后焦增碳剂加完后，再加低硫低氮石墨化增碳剂。因高硫高氮煅后焦增碳剂相对于低硫低氮石墨化增碳剂难溶解、难吸收，先加高硫高氮煅后焦增碳剂，可延长高硫高氮煅后焦增碳剂的受热分解反应时间，使高硫高氮煅后焦增碳剂在铁水中充分扩散溶解，保证其吸收效果。
用该铸造方法，可铸造汽车发动机灰铸铁铸件，在低合金化并确保铸件力学性能满足本体抗拉强度≥275MPa，本体布氏硬度≥190HB的条件下，铁水碳当量可相对提高0.1～0.15个百分点，使铁水铸造性能提高，同一柴油发动机缸体铸件在其它工艺保持不变的条件下，铸件气孔、缩陷废品可相对降低2.5～3.0%。
铸造过程中，针对铸件产品结构特点及材质致密性要求，高硫高氮煅后焦增碳剂和低硫低氮石墨化增碳剂的搭配比例可在一定范围内调整，在保证铁水铸造性能和铸件质量的基础上，可同时兼顾经济性，同一柴油发动机缸体铸件生产成本可降低约2.5%。
实施例1（制备壁厚均匀但致密性要求较高的灰铸铁铸件）
灰铸铁铸件熔炼材料铸造铸件的方法，分为熔炼铁水和铁水精炼两个大步骤：
一、熔炼铁水：
（1）按生铁8%、废钢50%、回炉废铁42%的质量百分比配取炉料，将配好的炉料按顺序加入加料小车内。
（2）通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，升功率开始熔化。
（3）电炉内炉料完全熔化后，加入70Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，并通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（4）电炉内炉料完全熔化后，继续加入25Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，接着加入45Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并继续通过加料小车向电炉内加入2吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（5）电炉内炉料完全熔化后，再次加入70Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并将加料小车中剩余炉料全部加入电炉内，将增碳剂完全压入铁水中，然后加入90Kg硅铁和10Kg锰铁至完全熔化，铁水熔炼完成。
二、铁水精炼：
（1）精炼温度控制在1520～1540℃之间，静置保温10～15分钟，扒净铁水浮渣。
（2）检测铁水化学成分，根据化学成分目标要求，计算需加入的硅铁、锰铁、铬铁、硫铁和铜微调化学成分量；
（3）若需要加入增碳剂调整化学成分，需倒出约2吨铁水后，加入计算好的低硫低氮石墨化增碳剂，升温搅拌至增碳剂溶解均匀，再将倒出的铁水回入电炉内，搅拌均匀后出铁。
实施例2（制备壁厚均匀但致密性要求较高的灰铸铁铸件）
灰铸铁铸件熔炼材料铸造铸件的方法，分为熔炼铁水和铁水精炼两个大步骤：
一、熔炼铁水：
（1）按生铁8%、废钢50%、回炉废铁42%的质量百分比配取炉料，将配好的炉料按顺序加入加料小车内。
（2）通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，升功率开始熔化。
（3）电炉内炉料完全熔化后，加入70Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，并通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（4）电炉内炉料完全熔化后，继续加入35Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，接着加入35Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并继续通过加料小车向电炉内加入2吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（5）电炉内炉料完全熔化后，再次加入70Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并将加料小车中剩余炉料全部加入电炉内，将增碳剂完全压入铁水中，然后加入90Kg硅铁和10Kg锰铁至完全熔化，铁水熔炼完成。
二、铁水精炼：
（1）精炼温度控制在1520～1540℃之间，静置保温10～15分钟，扒净铁水浮渣。
（2）检测铁水化学成分，根据化学成分目标要求，计算需加入的硅铁、锰铁、铬铁、硫铁和铜微调化学成分量；
（3）若需要加入增碳剂调整化学成分，需倒出约2吨铁水后，加入计算好的低硫低氮石墨化增碳剂，升温搅拌至增碳剂溶解均匀，再将倒出的铁水回入电炉内，搅拌均匀后出铁。
实施例3（制备壁厚均匀但致密性要求较高的灰铸铁铸件）
灰铸铁铸件熔炼材料铸造铸件的方法，分为熔炼铁水和铁水精炼两个大步骤：
一、熔炼铁水：
（1）按生铁8%、废钢50%、回炉废铁42%的质量百分比配取炉料，将配好的炉料按顺序加入加料小车内。
（2）通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，升功率开始熔化。
（3）电炉内炉料完全熔化后，加入70Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，并通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（4）电炉内炉料完全熔化后，继续加入45Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，接着加入25Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并继续通过加料小车向电炉内加入2吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（5）电炉内炉料完全熔化后，再次加入70Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并将加料小车中剩余炉料全部加入电炉内，将增碳剂完全压入铁水中，然后加入90Kg硅铁和10Kg锰铁至完全熔化，铁水熔炼完成。
二、铁水精炼：
（1）精炼温度控制在1520～1540℃之间，静置保温10～15分钟，扒净铁水浮渣。
（2）检测铁水化学成分，根据化学成分目标要求，计算需加入的硅铁、锰铁、铬铁、硫铁和铜微调化学成分量；
（3）若需要加入增碳剂调整化学成分，需倒出约2吨铁水后，加入计算好的低硫低氮石墨化增碳剂，升温搅拌至增碳剂溶解均匀，再将倒出的铁水回入电炉内，搅拌均匀后出铁。
实施例4（制备壁厚变化较大且有致密性要求的灰铸铁铸件）
灰铸铁铸件熔炼材料铸造铸件的方法，分为熔炼铁水和铁水精炼两个大步骤：
一、熔炼铁水：
（1）按生铁8%、废钢50%、回炉废铁42%的质量百分比配取炉料，将配好的炉料按顺序加入加料小车内。
（2）通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，升功率开始熔化。
（3）电炉内炉料完全熔化后，加入75Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，并通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（4）电炉内炉料完全熔化后，继续加入75Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，并继续通过加料小车向电炉内加入2吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（5）电炉内炉料完全熔化后，再次加入10Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，接着加入65Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并将加料小车中剩余炉料全部加入电炉内，将增碳剂完全压入铁水中，然后加入90Kg硅铁和10Kg锰铁至完全熔化，铁水熔炼完成。
二、铁水精炼：
（1）精炼温度控制在1520～1540℃之间，静置保温10～15分钟，扒净铁水浮渣。
（2）检测铁水化学成分，根据化学成分目标要求，计算加入硅铁、锰铁、铬铁、硫铁和铜微调化学成分。
（3）若需要加入增碳剂调整化学成分，需倒出约2吨铁水后，加入计算好的低硫低氮石墨化增碳剂，升温搅拌至增碳剂溶解均匀，再将倒出的铁水回入电炉内，搅拌均匀后出铁。
实施例5（制备壁厚变化较大且有致密性要求的灰铸铁铸件）
灰铸铁铸件熔炼材料铸造铸件的方法，分为熔炼铁水和铁水精炼两个大步骤：
一、熔炼铁水：
（1）按生铁8%、废钢50%、回炉废铁42%的质量百分比配取炉料，将配好的炉料按顺序加入加料小车内。
（2）通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，升功率开始熔化。
（3）电炉内炉料完全熔化后，加入75Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，并通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（4）电炉内炉料完全熔化后，继续加入75Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，并继续通过加料小车向电炉内加入2吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（5）电炉内炉料完全熔化后，再次加入20Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，接着加入55Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并将加料小车中剩余炉料全部加入电炉内，将增碳剂完全压入铁水中，然后加入90Kg硅铁和10Kg锰铁至完全熔化，铁水熔炼完成。
二、铁水精炼：
（1）精炼温度控制在1520～1540℃之间，静置保温10～15分钟，扒净铁水浮渣。
（2）检测铁水化学成分，根据化学成分目标要求，计算加入硅铁、锰铁、铬铁、硫铁和铜微调化学成分。
（3）若需要加入增碳剂调整化学成分，需倒出约2吨铁水后，加入计算好的低硫低氮石墨化增碳剂，升温搅拌至增碳剂溶解均匀，再将倒出的铁水回入电炉内，搅拌均匀后出铁。
实施例6（制备壁厚变化较大且有致密性要求的灰铸铁铸件）
灰铸铁铸件熔炼材料铸造铸件的方法，分为熔炼铁水和铁水精炼两个大步骤：
一、熔炼铁水：
（1）按生铁8%、废钢50%、回炉废铁42%的质量百分比配取炉料，将配好的炉料按顺序加入加料小车内。
（2）通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，升功率开始熔化。
（3）电炉内炉料完全熔化后，加入75Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，并通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（4）电炉内炉料完全熔化后，继续加入75Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，并继续通过加料小车向电炉内加入2吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中。
（5）电炉内炉料完全熔化后，再次加入30Kg高硫高氮煅后焦增碳剂，接着加入45Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并将加料小车中剩余炉料全部加入电炉内，将增碳剂完全压入铁水中，然后加入90Kg硅铁和10Kg锰铁至完全熔化，铁水熔炼完成。
二、铁水精炼：
（1）精炼温度控制在1520～1540℃之间，静置保温10～15分钟，扒净铁水浮渣。
（2）检测铁水化学成分，根据化学成分目标要求，计算加入硅铁、锰铁、铬铁、硫铁和铜微调化学成分。
（3）若需要加入增碳剂调整化学成分，需倒出约2吨铁水后，加入计算好的低硫低氮石墨化增碳剂，升温搅拌至增碳剂溶解均匀，再将倒出的铁水回入电炉内，搅拌均匀后出铁。
对比例1（制备所有壁厚类型的灰铸铁铸件）
灰铸铁铸件铸造方法，包括熔炼铁水、铁水精炼两个大步骤：
一、熔炼铁水
（1）以生铁8%、废钢50%、回炉废铁42%的质量百分比配取炉料，将配好的炉料按顺序加入加料小车内。
（2）通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，升功率开始熔化。
（3）电炉内炉料完全熔化后，加入60Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并通过加料小车向电炉内加入3吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中；
（4）电炉内炉料完全熔化后，继续加入60Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并继续通过加料小车向电炉内加入2吨炉料，将增碳剂完全压入铁水中；
（5）电炉内炉料完全熔化后，再次加入60Kg低硫低氮石墨化增碳剂，并将加料小车中剩余炉料全部加入电炉内，将增碳剂完全压入铁水中，然后加入90Kg硅铁和10Kg锰铁至完全熔化，铁水熔炼完成。
二、铁水精炼包括：
（1）精炼温度控制在1520～1540℃之间，静置保温10～15分钟，扒净铁水浮渣；
（2）检测铁水化学成分，根据化学成分目标要求，计算加入硅铁、锰铁、铬铁、硫铁和铜微调化学成分；
（3）若需要加入增碳剂调整化学成分，需倒出约2吨铁水后，加入计算好的低硫低氮石墨化增碳剂，升温搅拌至增碳剂溶解均匀，再将倒出的铁水回入电炉内，搅拌均匀后出铁。
各实施例所得铸件指标如下表
由上表中数据可以看出，实施例1-3、实施例4-6的碳当量、抗拉强度、硬度都远高于对比例1，且气孔、缩陷类废品率远低于对比例1。由此可见，高硫高氮煅后焦增碳剂与低硫低氮石墨化增碳剂按一定的搭配比例进行铁水熔炼，在增碳的同时，其高硫高氮煅后焦增碳剂自带的氮元素还可以提高铁水含氮量，对灰铸铁石墨组织和物理性能等方面都具有显著的积极作用，保证高强度、高硬度及高致密性的同时，还能有较高的碳当量，提供良好的铸造工艺性能，有效降低铸件收缩和气孔缺陷。如果只使用低硫低氮石墨化低硫增碳剂，则无法使铁水中含氮量达到平衡浓度要求，氮量的降低，则会导致铸件碳当量降低。
备注：本发明在未作特殊说明时，所述的百分含量均是指质量百分含量。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。