寧國市志誠機(jī)械制造有限公司
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提高電爐熔煉鑄鐵的一些注意事項(xiàng)

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發(fā)表時(shí)間:2021-03-23 10:05

近年來,由于環(huán)保的要求,大多數(shù)小型沖天爐被小型中頻感應(yīng)電爐所取代,沖天爐由于使用焦炭等燃料,熔煉過程發(fā)生冶金反應(yīng),而電爐熔煉主要是合金重熔,冶金反應(yīng)作用不顯著。$ l. ~7 p) M6 c: k+ P

       根據(jù)電爐鑄鐵的熔煉特點(diǎn),要求鑄造工作者在鑄鐵的成分選擇、爐料配比、廢鋼用量、孕育工藝、增碳脫碳、增硫脫硫、球化工藝、蠕化工藝、溫度控制、澆注工藝等許多方面需要更新觀念,采取符合實(shí)際的手段來保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量。- d1 f; h3 d! ?& e5 H9 `: U+ G
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       一、電爐鑄鐵爐料配比及合成鑄鐵# j   ]% W3 t7 t( S( a9 P7 X% ?- `

      在鑄造行業(yè),人們常說,鑄造材料的成分決定組織,組織左右性能;這句話其實(shí)并不全面。我們在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)許多鑄鐵,在相同成分時(shí),機(jī)械性能卻有較大差異。鐵水的質(zhì)量除與其成分有關(guān)聯(lián)外,還與爐料配比(生鐵用量、廢鋼用量、返回料用量、合金加入量),熔化與出爐溫度,孕育工藝等有密切關(guān)系。所謂合成鑄鐵,就是指配料中使用50%以上的廢鋼,通過增碳合成的方法制取的鑄鐵材料,因?yàn)樾枰^高的熔化溫度,只宜在電爐中熔煉。目前合成鑄鐵主要有合成灰鐵和球鐵。通過大量實(shí)踐,對于HT250、HT300等高強(qiáng)度灰鑄鐵來說,廢鋼左右強(qiáng)度、生鐵影響組織.
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      配料禁忌: }0 S" R+ {! m9 ?5 E
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      (1)高比例廢鋼(尤其是船板)與高比例回爐料(澆冒口、廢鑄件、鐵屑)搭配,合成灰鐵的廢鋼加入量不宜超過50%;
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      (2)高比例廢鋼(尤其是船板)與含硫磷高的生鐵搭配。
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      (3)回爐料超過40%(澆冒口、廢鑄件、鐵屑)。1 M+ g: ~2 r) \/ R, a7 s* l

       配料優(yōu)化

                    組合(%)組成     生鐵     廢鋼      回爐料,
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                         配比A              40         30          30   J5 a; L3 B* m: s3 q( a9 y

                         配比B              30         40          30

                         配比C              20         40          40
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                         配比D              20         50         30

       錳硫含量
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       需要提高硬度時(shí)錳的含量可達(dá)1.0-1.2%,但不要求相應(yīng)提高硫的含量(關(guān)于灰鐵中的硫含量,另行分析)。) ?: c: H   G9 p: P2 O9 U2 s

       某公司為了節(jié)約成本,多用廢鋼,在兩個(gè)月內(nèi)試制合成高牌號灰鑄鐵,廢鋼用量一度達(dá)60%,有一段時(shí)間除加入廢鋼外另加回爐料和少量鐵屑,最初質(zhì)量不錯(cuò),但一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)鑄件批量縮孔、縮松和有白色硬斑,并且持續(xù)不斷越來越嚴(yán)重。9 G2 M9 ?# Z7 t   R' `/ V* ~
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       此缺陷成因:初步判斷是鐵水中MnS的含量過高而引起的鑄件顯微縮孔、縮松,MnS富集形成白色硬斑。這是由于高牌號灰鐵HT300成分要求Mn含量較高(1%左右),加之廢鋼自身錳也高(船板中的16錳鋼含Mn在1.6%),而廢鋼中的S以及回爐鐵(包括鐵屑)中的S和錳反應(yīng)產(chǎn)生的MnS在爐料中的積累達(dá)到一定程度,就會(huì)產(chǎn)生過量,從而產(chǎn)生上述缺陷。

       為了減少鐵水中的MnS含量,一般用加入一定量的優(yōu)質(zhì)新生鐵(低S低Mn)來調(diào)整,另外提高孕育效果,可使MnS細(xì)化,減弱其不良影響。
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       廢鋼加入量過大時(shí),由于廢鋼熔點(diǎn)在1530度左右,而生鐵和回爐料的熔點(diǎn)只是1230度左右,多用廢鋼增加了電耗,加大了鐵水的過冷傾向,還吸附大量的氮?dú)?,一般來說合成鑄鐵工藝并不適用于灰鑄鐵,而比較適用于球鐵2 D& T1 M4 q5 Y& p

       二、關(guān)于電爐灰鑄鐵增硫問題
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      前面已經(jīng)說過,中頻感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵工藝對比沖天爐熔煉,除了具有熔化溫度高的優(yōu)勢外,卻有不少缺點(diǎn),主要有三個(gè)方面的問題:' K8 z$ B- f. ]; ~6 I2 z

       一是鐵水過冷傾向較大,極易產(chǎn)生影響材料機(jī)械性能的D、E型石墨;

      二是鐵水純凈,異質(zhì)結(jié)晶核心較少,導(dǎo)致孕育效果差,在同等成分條件下,鑄件強(qiáng)度偏低鐵質(zhì)偏硬;) b( P7 `# H! H6 d) W+ V- W, I7 ?

      三是收縮傾向較大,在高牌號灰鑄鐵中錳含量較高時(shí),容易產(chǎn)生顯微縮孔、縮松。" x* F5 ~# C; f" `( f( ~
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       針對上述問題,應(yīng)對的措施是:
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      1、在熔化后期增加一個(gè)高溫保持時(shí)間,盡可能使各種爐料熔化的鐵水晶粒均勻,尤其是細(xì)化石墨;
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      2、適量增加外來異質(zhì)核心(如硫化物),強(qiáng)化孕育效果,促進(jìn)A型石墨的形成;
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      3、控制高牌號灰鑄鐵的硫、錳含量及其比例,控制回爐料比例,達(dá)到合適成分。
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      這些措施,對不同結(jié)構(gòu)的鑄件產(chǎn)品是有差別的,需在實(shí)踐中掌握。

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