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无芯感到电炉熔炼灰铸铁的几个问题
公布工夫:2016-07-11    【打印】 【封闭

无芯感到电炉熔炼铸铁,从上世纪30年月接纳电动机驱动的变频电源最先,随后用50/60 Hz的工频电源,厥后又进而发展到接纳变频中频电源。

 

上世纪60年月前期,晶闸管静态变频电源的运用,致使铸铁行业中接纳无芯感到电炉作为熔炼装备的企业逐步增加,尤其是70年月顺变电源的开辟,中频无意感到电炉的电源有了严重的革新,频次改变效力可进步到97%98%,融化铸铁时热效率可到达70%,同时,电炉装备和所用的耐火材料也正在不断发展,因此其运用日趋普遍。

 

关于不适于接纳长炉龄大型冲天炉的中、小型铸铁企业,用无意感到电炉熔炼有许多长处,重要如:

 

l 熔炼时排挤的废气、烟尘和炉渣大幅度削减,便于管理情况和改进功课前提;

l 可应用便宜的金属炉料,尤其是便于轮回回用加工的切屑和边角余料;

l 消费布置的灵活性较好;

l 铸铁的化学成分和温度对照匀称且易于掌握。

 

然则,感到电炉熔炼的冶金历程取冲天炉有很大的的差异,若是不克不及实在相识其冶金特性,从而准确布置熔炼和各项后处置惩罚功课,则消费灰铸铁件时,每每会泛起显微构造不符合要求、铸件的加工机能恶化等种种题目,不克不及确保铸件的质量要求。

 

一、感到电炉取冲天炉熔炼历程中的不同之处

 

冲天炉是以焦炭为燃料的横炉,无芯感到电炉则是以电感应加热的坩埚炉,熔炼历程固然会有很大的的差异,纵然熔炼获得的铁液化学成分邻近,其正在凝固历程中发作共晶改变的前提却有很大的差别,因此,铸件的微观构造和某些机能也会有颇大的差别。

 

这两种熔炼装备,不同之处重要有以下几点。

 

1、冲天炉内有高温的过热区

冲天炉熔炼历程中,正在底焦层内氧化带和复原带之间,有一高温过热区,温度一样平常皆正在1700℃阁下,高温运转的冲天炉借会更高一些。

感到电炉熔炼时,炉内不存在如许的过热区。

 

2、铁液中的硫含量

冲天炉熔炼时,炉料中生铁锭所占的配比较下,生铁锭的硫含量一样平常皆高于废钢。并且,炉料正在融化区熔融后,以微小液滴状况着落的历程中,流经硫含量较下的焦炭,两者打仗的界面面积大。液滴抵达炉缸后,所有的铁液都积压于焦炭块之间的闲暇中。因而,熔炼灰铸铁时,铁液中的硫含量较下,一般皆正在0.1%阁下。

无芯感到电炉熔炼铸铁时,因为炉料中废钢多而生铁锭少,配料中硫含量正本便低,再加以熔炼历程中完整不取焦炭打仗,没有自焦炭吸取硫的历程,若是不特地正在配料中加硫,则熔炼获得的铁液中硫含量较低,一样平常皆正在0.04%以下。

 

澳门新葡亰下载app、铁液中的氧含量

冲天炉熔炼历程中,已熔的金属炉料、铁液取炉气打仗的界面大、时间长,熔炼造得的铁液中氧含量较下,一样平常为0.004%0.006%

无芯感到电炉熔炼铸铁时,金属炉料取炉气打仗的工夫很短,熔融的铁液取炉气打仗的界面很小,铁液中的氧含量相称低,一样平常为0.002%阁下,以至更低一些。

高炉熔炼的锻造生铁,氧含量比废钢下很多。少用或不消生铁,代之以废钢,也是感到电炉熔炼的铁液中氧含量较低的主要缘由。

 

4、铁液中的氮含量

冲天炉熔炼历程中,固然铁液取炉气打仗的时间长,打仗的界面大,然则,因为铸铁中的碳、硅含量较下,溶于铁液中的氮其实不许多,含量一样平常为0.004%0.007%。铸铁中含有少许的氮,铸件中不至于发生气孔,却有促进珠光体的感化,有助于改进铸铁的力学性能。

无芯感到电炉熔炼铸铁时,炉料中配用的废钢量较多。废钢中的碳、硅含量皆低,氮含量比铸铁中的下很多,因而,感到电炉熔炼的铁液中氮含量要下一些。一般说来,炉料中废钢用量为15%时,铸铁中的氮含量约为0.003%~0.005%;废钢用量为50%时,氮含量可达0.008%~0.012%;炉料悉数为废钢时,氮含量可高达0.014%以上。

若是铁液中氮含量正在0.01%以上,铸件便易于果氮析出而发生气孔。因而,用感到电炉熔炼时,要注重防备果氮而致的气孔。

 

5、对铁液的搅拌感化

冲天炉熔炼历程中,炉料融化后,只正在液淌下降的长久时间内有些扰动。铁液进入炉缸或前炉后,除内部有细微的对流中,基本上没有搅拌感化。

感到电炉熔炼历程中,熔融的铁液内部自始至终皆有感应电流的搅拌感化。

 

 

二、感到电炉熔炼造得的铁液共晶结晶时的过冷度大

 

正在碳当量雷同的条件下,用感到电炉熔炼的铸铁取用冲天炉熔炼的比拟,共晶结晶时的过冷度大很多,拜见图1

 



 

碳当量[C+1/3Si+P%

                     

正在差别的碳当量下铸铁的熔炼前提对共晶结晶时过冷度的影响

a-冲天炉熔炼;b-感到电炉熔炼

 

正在碳、硅含量雷同的条件下,用感到电炉熔炼的铸铁取用冲天炉熔炼的比拟,三角试片的白口宽度也有显着的差异,拜见图2

 


铸铁的碳含量(%)

               a1-冲天炉熔炼,Si2.5%a2-冲天炉熔炼,Si 2.0%

a3-冲天炉熔炼,Si 1.5%b1-感到电炉熔炼,Si2.5%

b2-感到电炉熔炼,Si 2.0%b3-感到电炉熔炼,Si1.5%

用差别熔炼前提熔炼的铸铁碳、硅含量对三角试片白口宽度的影响

 

由图1、图2可见,熔炼前提差别的铸铁,共晶结晶时特性差异很大。感到电炉熔炼造得的铁液,过冷度大,其缘由重要有以下三个方面。

 

1、共晶结晶时晶核的数目削减

冲天炉熔炼时,从炉料最先融化到铁液自炉中流出所阅历的工夫很短,约莫是10min阁下。感到电炉熔炼时,从炉料最先融化到出铁一样平常要经1小时阁下,并且又有感应加热所特有的搅拌感化,易于使铁液中微细的碳量晶核溶于铁液。与此同时,可正在共晶结晶时作为同量晶核的微细颗粒也大幅度削减。比方,可作为同量晶核的SiO2,正在温度很下、又有搅拌感化的条件下,易于取铸铁中的碳发作以下回响反映而天生硅,硅溶于铁液,同量晶核消逝:

 

                 SiO22CSi2CO

 

因而,用感到电炉熔炼灰铸铁时,要稀奇注重做好孕育处置惩罚功课,孕育剂用量应比冲天炉熔炼时略多一些,最好出炉前先在炉中停止预处理,以改进铸铁共晶结晶时的死核前提。

 

澳门新葡亰下载app、铁液中的硫含量低

前面曾经谈到,用感到电炉熔炼铸铁时,熔炼获得的铁液,硫含量一样平常皆正在0.04%以下。但是,关于灰铸铁而言,肯定的硫含量是包管微观构造一般所不可或缺的。

 

浇注前背铁液中到场孕育剂后,孕育剂中的活性元素取铁液中含有的硫、氧感化,天生大量微细的氧化物、硫化物和硫氧复合化合物,弥散于铁液中。正在灰铸铁铁液的共晶凝固历程中,这些微小的混合物能作为石墨析出的同量晶核,增进石墨死核、使共晶团数目增加、共晶团细化。

 

因而,用感到电炉熔炼时,应稀奇存眷铁液中的硫含量,必需使之连结正在0.060.08%之间。如配料中没有引入硫的组分,一样平常可到场适当的硫化亚铁使之删硫。

 

感到电炉中到场硫化亚铁的量很小,硫含量每每不容易正确掌握。近来,日本有人提出,应当正在为生产高级灰铸铁件而供应的高纯生铁中,特地配加肯定的硫含量,以便于铸造厂的质量掌握。

 

3、铁液中的氧含量低

 

前面曾经谈到,用感到电炉熔炼的铸铁中,氧含量一样平常都较低。若是氧含量低落到0.001%以下,铁液中能够作为外来晶核的氧化物、硫氧复合化合物便很少,铁液对孕育处置惩罚的回应才能便会很差。关于灰铸铁而言,作为同量晶核,氧化物尤其主要。

 

正在确认铸铁中氧含量过低的状况下,便应恰当增添氧含量。最轻易的设施是接纳露氧、硫的孕育剂。这类孕育剂,外洋早已有供给,跟着我国用感到电炉熔炼的铸铁企业日趋增加,最近也曾经有有相似的产物问世。

 

正在炉料中配入30%阁下的铸铁切屑,既能够轮回应用烧毁物料、低落生产成本,又能够使熔炼造得的铁液中氧含量增加,不失为一种可取的删氧步伐。美国某铸铁厂,炉料中铸铁切屑的用量为50%

 

三、炉料中生铁块太多会致使石墨构造非常

 

前面曾提到,用感到电炉熔炼铸铁时,因为液态铸铁正在炉内连结的时间长,又有感应电流的搅拌感化,会使微细的碳量晶核溶于铁液,同时,能作为外来晶核的氧化物、硫化物和硫氧复合化合物也会大量丧失。然则,关于生铁锭中所露的粗大石墨,状况便不一样了。

生铁锭中,一样平常皆含有粗大的片状石墨。冲天炉熔炼时,纵然出铁的温度不太高,炉内过热区的温度也正在1700℃阁下。铁液经由过程过热区所阅历的工夫固然很短,但却是以微小液滴经由过程的,能获得高温过热,有助于使石墨溶于铁液。因而,纵然炉料中配加的生铁锭较多,只要铸铁的身分不是过共晶的,显微构造中的石墨皆呈微小的片状,一样平常不会有块片状(C型)石墨泛起。

 

感到电炉熔炼铸铁时,固然液态铸铁正在炉内连结的时间长,又有感应电流的搅拌感化,但炉内的温度究竟结果比冲天炉融化带的温度低很多。若是炉料中配用的生铁锭太多,便不可能使熔点下、稳定性强的片状石墨悉数溶入铁液,总有一些晶态石墨保存正在铁液中。

 

正在这类条件下,铸铁最先凝固前便存在较大的晶态石墨,纵然铸铁的身分是亚共晶的,凝固时也会有初生石墨依托晶态石墨析出。最初,铸铁的显微构造中就会泛起块片状(C型)石墨,影响铸铁的力学性能。

 

因而,用感到电炉熔炼铸铁时,炉料中生铁锭的用量最好不超过10%,以包管显微构造一般。

 

1980年,我曾正在美国拜访过78家用感到电炉熔炼、消费高档次灰铸铁件的铸造厂,二十多年前,便没有见到一家用一块生铁锭的。欧洲用感到电炉熔炼铸铁的铸造厂,炉料中生铁锭的配用量一样平常皆不超过10%

 

现在,我国另有很多铸造厂,将冲天炉熔炼时所用的炉料配比,一成不变天用于感到电炉,很多企业生铁锭的用量为30%,有的企业以至高达50%。再加以未能按感到电炉的冶金特性布置恰当的孕育处置惩罚,效果,显微构造中既有块片状(C型)石墨,又有D型、E型石墨(过冷石墨),这类不正常的构造固然有损于铸件的质量,期望能尽早改正这类不合适的做法。

 

四、卖力做好孕育处置惩罚和预处理

 

感到电炉熔炼的铁液,共晶结晶时的过冷度大,用以消费灰铸铁件,必需卖力做好出铁时的一次孕育处置惩罚和浇注历程中的二次孕育处置惩罚。在此基础上,消费下质量铸件时,出铁前借应当正在炉内停止预处理(preconditioning)。大批量消费下质量铸件时,另有需要思索接纳静态孕育工艺,以确保铸件质量的可重复性。

 

关于通例的孕育处置惩罚,有关的参考资料许多,没必要正在此处反复。这里,只念扼要天引见一下预处理和静态孕育工艺。

 

1、预处理

铸铁的预处理工艺,约莫正在上世纪70年月前期最先应用于欧洲,随后,差不多取感到电炉熔炼铸铁的工艺同步生长。1980年,笔者正在美国拜访了好几家用感到电炉熔炼铸铁的铸造厂,没有一家不接纳预处理工艺,所用的处置惩罚剂都是碳化硅。现在,一些工业国家中,预处理工艺的运用面很广,并且已自感应电炉熔炼推行到冲天炉熔炼。

 

据笔者所知,现在美国用作预处理剂的碳化硅约70%自中国入口,而我国接纳预处理工艺的铸造厂却很少很少。

 

预处理的感化不只在于减轻激热偏向和削减碳化物的构成,借在于改进共晶改变时石墨的死核和长大。出于对灰铸铁的冶金要求,期望正在较下的温度下发作共晶改变、析出石墨,并使过冷度最小,从而包管获得A型石墨,防备发生B型、D型和E型石墨。并且期望发作共晶改变时石墨死核水平下,共晶团数目多,以获得微小的片状石墨。

 

经由过程预处理,消费薄壁铸件时,不只可制止构造中泛起碳化物,并且可使过冷型石墨(B型和D型)减至起码。预处理工艺可用于砂型锻造,也可用于金属型锻造和离心锻造。

 

铸铁所用的预处理剂,应该是露碳、硅的晶态质料,碳化硅的运用较广。关于灰铸铁,一样平常皆接纳SiC含量为8590%的冶金碳化硅;关于球墨铸铁则宜接纳SiC含量为9798%的碳化硅。

 

人造石墨(晶态石墨)也可用作预处理剂。

 

75%的硅铁则只要进步硅含量的感化,作为预处理剂的结果不明显。

 

用碳化硅做预处理剂时,到场量一样平常为0.7~1.0%,现实应用时,应经由过程实验求得最佳值。

 

2、静态孕育工艺

铸铁黑白常庞大的锻造合金,其显微构造和机能决意于许多身分,如:所用炉料的状态、炉料融化的历程及温度掌握、奥氏体和石墨正在铁液中生核的前提、化学成分、所用的孕育要领、孕育剂的种类及其用量等。固然消费和运用铸铁件已有两千多年的汗青,人人对铸铁的结晶、凝固历程(奥氏体和石墨的析出和长大)一样平常也皆有所相识,然则,时至今日,我们的熟悉仍旧很不周全。并且,正在消费条件下停止孕育处置惩罚时,关于孕育剂种类的选用、到场量确实定,所根据的材料和信息每每都是不敷充裕的,只能根据履历或已往的实验效果。因而,纵然是很有履历的技术人员,也常常会碰到始料未及的题目。

 

1)化学成分剖析

如今,一样平常的铸造厂皆装备有炉前快速剖析的设备,许多铸造厂借装备了光谱分析仪,那关于掌握铸铁的化学成分固然是十分必要的,但关于有效地掌握铸铁的微观构造和机能则是不充分的。并且,用感到电炉熔炼的铸造厂特别需求晓得铁液中的氧含量。

 

实际上,炉前快速剖析所能测定的元素黑白常有限的,一些对铸铁构造有主要影响的微量元素皆不克不及测定。接纳光谱仪,能测定的元素多了,但对铁水中所露的气体、种种氧化物、硫化物、硅酸盐的含量和其他影响铸铁凝固历程的身分,仍旧无从晓得。

 

总之,炉前化学分析是需要的,但关于实行有用的工艺历程掌握则是不充分的。因而,差别铸造厂消费的化学成分邻近的铸铁件,机能能够有很大的差异。纵然统一铸造厂,正在差别工夫消费的化学成分邻近的铸铁件,其机能也不尽雷同。

 

澳门新葡亰下载app)热剖析

要对铸铁的微观构造和机能停止有用的掌握,除化学成特别,借必需依托由热剖析获得的数据和信息。

 

铸铁企业所用的热剖析体系,现在大多皆正在实验样杯中加碲,使铸铁试样按亚稳固系凝固。经由过程如许的热剖析,能够得知铸铁的液相线温度和按亚稳固系凝固时的共晶改变温度,并可由此推算碳、硅含量和碳当量。但关于消费灰铸铁、球墨铸铁和蠕朱铸铁件,皆不克不及供应任何有关石墨化的信息。

 

因而,铸铁所用的热剖析体系,应接纳不加碲的样杯,使试样按稳固系凝固,并获得响应的冷却曲线。然后再由人工智能体系凭据每铸造厂设定的前提,便每一种合金解读其冷却曲线,并提供相干的信息。这类热剖析体系可顺应各企业的详细前提,一般称之为“自适应热剖析体系”,简称“ATAS”。

 

 

近来开辟的、掌握蠕朱铸铁质量的NovaCast体系和SinterCast体系都是自适应热剖析体系的生长。

 

3)铸铁的静态孕育处置惩罚

静态孕育处置惩罚的特性是:孕育剂的到场量不是流动稳定的,孕育剂的种类也不限于一种。停止处置惩罚时,凭据身分剖析和热剖析获得的数据,及时天调解孕育剂的种类及其到场量,使铸铁的微观构造到达最好状况。德国的锻造工艺研究所多年前便已就此体例响应的软件。如许,便能够有效地掌握铸件的微观构造和机能,连结铸件的质量稳固、同等,防备锻造缺点的发生,并使废品率降到最低程度。

 

五、增碳剂及其运用

 

冲天炉熔炼铸铁时,熔融的铸铁以液滴经由过程炽热的底焦,删碳结果很好,一般能够经由过程调解底焦高度、掌握炉料配比和铁液温度去掌握增碳量,有必要接纳增碳剂的状况很少。

感到电炉熔炼铸铁时,炉内没有碳源,炉料中生铁锭的用量少、废钢的用量多,增碳剂一样平常都是必不可少的。增碳剂的种类及其特性,不只影响删碳效力,对铸件的冶金质量也有主要的影响。

 

1、增碳剂

 

能够用作铸铁增碳剂的质料许多,常用的有人造石墨、煅烧石油焦、自然石墨、焦炭、无烟煤和用这类质料组配成的混淆料。

 

1)人造石墨

上述种种增碳剂中,品格最好的是人造石墨(也有人称之为晶态石墨)。炉料中配加人造石墨,其感化不只在于删碳,并且另有预处理铁液的结果。

制造人造石墨的主要原料是粉状的优良煅烧石油焦,正在个中加沥青作为粘结剂,再加入少许其他辅料。种种原材料合营好今后,将其压抑成形,然后正在2500℃~3000℃、非氧化性气氛中处置惩罚,使之石墨化。经高温处置惩罚后,灰分、硫、气体含量皆大幅度削减。

因为人造石墨制品的价钱下,铸造厂常用的人造石墨增碳剂多数是制造石墨电极或其他成形部件时的切屑、废旧电极和石墨块等轮回应用的质料,以低落生产成本。

熔炼冶金质量较下球墨铸铁时,增碳剂宜首选人造石墨,为此,最好背四周用电弧炉炼钢的企业或电解铝消费企业购置兴电极,自行破裂到要求的粒度。

 

2)石油焦

石油焦是现在普遍运用的增碳剂。

石油焦是精华精辟原油获得的副产品。原油常常压蒸馏或减压蒸馏获得的渣油及石油沥青,皆能够作为制造石油焦的质料,再经焦化后便获得死石油焦。原油加工历程中,产出的死石油焦一样平常不到原油的5%。美国死石油焦的年产量约3000万吨。死石油焦中的杂质含量下,不克不及间接用作增碳剂,必需先经由煅烧处置惩罚。

 

死石油焦有海绵状、针状、粒状和流态等种类。

 

海绵状石油焦是用提早焦化法制得的,因为个中硫和金属含量较下,一般用作煅烧时的燃料,也可作为煅烧石油焦的质料。经煅烧的海绵焦,重要用于制铝业和用作增碳剂。

 

针状石油焦,是用芳香烃的含量下、杂质含量低的质料,由提早焦化法制得的。这类焦炭具有易于碎裂的针状构造,偶然称之为石墨焦,煅烧后重要用于制造石墨电极。

 

粒状石油焦呈硬质颗粒状,是用硫和沥青烯含量下的质料,用提早焦化法制得的,重要用作燃料。

 

流态石油焦,是正在流态床内用一连焦化法制得的,呈微小颗粒状,构造无方向性,硫含量下、挥发分低。

 

石油焦的煅烧,是为了脱除硫、水份和挥发分。将死石油焦于12001350℃煅烧,能够使其成为基本上纯洁的碳。

 

煅烧石油焦的最大用户是制铝业,70%用以制造使铝矾土复原的阳极。美国消费的煅烧石油焦,用于铸铁增碳剂的约占6%。

 

种种石油焦成品的大抵成排列于表1,供参考。

 

1    种种石油焦成品的大抵身分(%)

品        种

流动碳

灰分

挥发分

水份

死石油焦

85~89

1~6

0.2~0.5

10~14

8~10

煅烧石油焦

98.5

0.02~3.0

0.2~0.5

0.3~0.5

≤0.5

分解碳成品

99

0.01~0.03

0.1~0.5

≤0.5

低硫分解碳成品

99.9

0.01~0.03

0.01~0.03

≤0.2

 

3)自然石墨

 

自然石墨可分为鳞片石墨和微晶石墨两类。

微晶石朱的灰分含量下,一样平常不消做铸铁的增碳剂。

鳞片石墨有许多种类:下碳鳞片石墨需用化学要领萃取,或加热到高温使其中的氧化物剖析、挥发,这类鳞片石墨产量不多、价钱下,一样平常也不用作增碳剂;低碳鳞片石墨中的灰分含量下,不宜用作增碳剂;用作增碳剂的重要是中碳鳞片石墨,但现实用量也不多。

自然石墨的大抵身分睹表2

 

2    自然石墨的大抵身分(%)

 

品   种

流动碳

灰分

挥发份

水份

中碳鳞片石墨

85~95

0.1~0.7

5~15

1~2

微晶石朱

60~80

0.1~0.2

20~40

1~2

0.5

 

4)焦炭和无烟煤

电弧炉炼钢历程中,能够正在装料时配加焦炭或无烟煤作为增碳剂。因为其灰分和挥发分含量较下,感到电炉熔炼铸铁时很少用作增碳剂。

 

关于锻造行业常用的几种增碳剂的身分和堆密度,表3中列出了一些典范的测定数据,可供参照。

 

3   常用增碳剂的身分和堆密度

 

增碳剂

碳含量

(%)

灰 分

%

水份

(%)

挥发分

(%)

(%)

(%)

(%)

堆密度的大要值

g/cm3

人造石墨

99.2

0.4

0.20

0.10

0.05

0.005

0.84

鳞片石墨(中碳)

85.3

13.2

0.06

0.44

0.35

0.060

煅烧石油焦(中硫)

96.5

0.4

0.40

0.30

1.50

0.600

0.15

0.77

煅烧石油焦(低硫)

98.3

0.4

0.10

0.20

0.30

0.080

0.04

0.800

枯燥焦炭

87.7

9.0

0.30

1.00

1.00

1.000

0.64

优良无烟煤

90.0

2.5

2.00

3.5

0.25

0.600

1.10

0.64

沥青焦

97.0

0.5

0.50

0.5

0.4

0.700

0.20

0.55

 

2、增碳剂的运用

 

选用增碳剂时,一样平常皆应当注重以下几点。

 

1)流动碳和灰分的含量

流动碳和灰分是增碳剂中此消彼长的两个对峙参数,也是影响删碳效力的两个最重要的参数。增碳剂中的流动碳含量下、灰分低,则增碳效力下,反之则增碳效力低。因为消费条件下影响的身分许多,很易严厉评定两参数各自对删碳效力的影响。

灰分下,对增碳有抑止感化,并且还会使炉渣量增加,从而延伸功课工夫,增添电耗,增添冶炼历程中的劳动量。

 

从删碳效力思索,固然期望增碳剂的流动碳含量下一些、灰分低一些,但同时也要思索生产成本的身分和对铁液质量的影响。

 

2)到场体式格局的影响

增碳剂的到场体式格局对删碳效力也有很大的影响。

装料时将增碳剂取炉料混匀,置于感到电炉的底层和中部,删碳效力较下。无意感到电炉熔炼灰铸铁时,铸铁的目的身分、种种炉料的配比和其他多种工艺身分,都邑影响增碳剂的删碳效力。差别增碳剂的删碳效力大抵可拜见表4

 

4   炉内到场差别增碳剂时的删碳效力(增碳剂粒度:1.59mm

 

增碳剂

流动碳含量  (%)

灰分  (%)

硫含量  (%)

删碳效力  (%)

 煅烧硬沥青

99

0.40

0.25

95~97

低硫煅烧石油焦

99

0.30

0.42

95~97

中硫煅烧石油焦

98

0.48

1.50

93~95

沥青焦

94.3

4.30

0.37

88~91

沥青

87

11.30

1.25

63~67

 

出铁时正在浇包内加增碳剂,然后突入铁液,删碳效力比正在炉内加入者低很多。美国有人正在浇包内到场差别增碳剂停止过对照实验,其要点以下:

 

熔炼的铸铁是低碳当量铸铁,目的身分是:C 2.55%Si 1.7%Mn 0.4%

 

出铁时,铁液温度为15101530℃。

 

增碳剂加正在浇包内,差别增碳剂的删碳效力大抵可拜见表5

 

5   正在浇包内到场差别增碳剂的删碳效力(增碳剂粒度:1.56.5mm

 

增碳剂

鳞片石墨

电极碎屑

粒状碳成品

无烟煤

焦炭

灰分  (%)

0.1

0.3

0.6

5.12

11.3

删碳效力(%)

76

52

48

48

32

 

3)增碳剂中的硫含量

 

熔炼球墨铸铁时,应接纳硫含量低的增碳剂,固然低硫增碳剂的价钱下,但却是必须的。

熔炼灰铸铁时,则宜接纳硫含量较下的增碳剂。如许,不只能够低落生产成本,并且借能够应用其所露的硫,加强铁液对孕育处置惩罚的回应才能,获得冶金质量下的铸件。正在这类条件下,全面天寻求增碳剂“质量下”而选用低硫的品牌,不只增添生产成本,并且另有负面影响。

 

4)增碳剂中的氮含量

 

灰铸铁中含有少许的氮,有促进珠光体的感化,有助于改进铸铁的力学性能。若是氮含量正在0.01%以上,则铸件便易于发生“氮致气孔”。

 

废钢中的氮含量高于锻造生铁。用感到电炉熔炼铸铁时,因为炉料中所用的锻造生铁锭少、废钢多,造得的铸铁中氮含量会响应较下。

 

另外,因为炉料中运用大量废钢,必需用增碳剂,而大多数增碳剂中氮含量皆对照下,那又是致使铸铁中氮含量增高的另外一身分。

 

远十多年来,跟着感到电炉的运用络续增加,增碳剂中的氮含量日趋遭到正视。为制止铸件发生气孔缺点,感到电炉熔炼铸铁时所用的增碳剂,一定要选购含氮量低的种类,如有可能,应核对增碳剂的氮含量。当前的难题在于:剖析增碳剂中的氮含量,尚缺少轻便而正确的要领。

 

5)其他工艺身分对删碳效力的影响

 

除增碳剂中的流动碳含量和灰分对其正在铸铁中的删碳效力有主要的影响中,增碳剂的粒度、到场的体式格局、铁液的温度和炉内的搅拌感化等工艺身分皆对删碳效力有显着的影响。正在消费条件下,每每是多种身分同时起作用,难以对每身分的影响做正确的阐明,需求正在详细消费条件下经由过程实验去优化工艺。

 

出铁时将增碳剂到场浇包内,然后突入铁液,删碳效力取铁液的温度有关。正在一般的消费条件下,铁液温度较下,则碳较易溶于铁液,删碳效力因此较下。

 

一般说来,增碳剂的颗粒小,则其取铁液打仗的界面面积大,删碳的效力就会较高,但太细的颗粒易于被大气中的氧所氧化,也易于被对流的氛围或抽尘而至的气流带走,因而,增碳剂颗粒尺寸的下限值以1.5mm为好,并且个中不应含有0.15mm以下的细粉。

 

颗粒尺寸的最大值,应当以能正在功课时间内溶入铁液为度。若是增碳剂正在装料时随金属炉料一同到场,碳取金属的感化时间长,增碳剂的颗粒尺寸能够较大,上限值一样平常可为12mm。若是正在出铁时到场铁液中,则颗粒尺寸宜小一些,上限值一样平常为6.5mm

 

搅拌有利于改进增碳剂和铁液的打仗状态,进步其删碳效力。正在增碳剂取炉料一同到场炉内的状况下,有感应电流的搅拌感化,删碳的结果较好。背包内加增碳剂时,增碳剂可先置于包底,出铁时使铁液直冲增碳剂,或一连天将增碳剂投向液流,弗成正在出铁后投放正在浇包内的液面上。

 

增碳剂如被卷入炉渣中,便不克不及取铁液打仗,固然会严峻影响删碳结果。因而,如接纳正在出铁时增碳的工艺,应稀奇注重制止渣、铁混出。

 

(作者:中国锻造协会   李传栻)

 

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