铸铁熔炼技术

铸铁熔炼技术分几种？

关键词：铸铁熔炼技术分几种？

1铸铁熔炼技术分几种？

.1 冲天炉技术

冲天炉仍稳居铸铁熔炼设备之首，至今仍担负着80%,以上重量的铸铁件的熔炼任务。建国50多年来，我国的冲天炉技术得到了快速的发展。在早期，我国铸造行业沿用原苏联的直筒形三排大风口冷风冲天炉，经过多年来的生产实践，结合我国具体情况，改进和创造了多种冲天炉炉型，如曲线炉膛多排小风口热风冲天炉，倒置大排距两排风口冲天炉，中央送风冲天炉排交叉风口冲天炉，旋转进风冲天炉，卡腰冲天炉，无炉衬水冷冲天炉等。其它特种炉和煤粉化铁炉，天然气化铁炉，国内也有过研究和应用，但使用还不普遍。尤其20世纪70年代以后，符合我国特点的炉型和熔炼技术已逐渐完善和成熟，形成了独具我国特色的多排小风口和两排大间距冲天炉系列。在操作技术上，从一度追求低焦耗到重视铁水质量，进而讲求提高技术经济、劳动卫生和环境保护的综合指标，逐步正确地开发应用了从炉料处理、修炉、烘炉到配加料、鼓风、炉况控制、铁检验等全过程的操作技术。国外铸铁件生产中，熔炼时普遍采用铸造用焦，热风冲天炉和双联熔炼应用普遍，冲天炉富氧送风、除湿送风已得到应用，铁液温度高于1500度。国内铸铁件生产中，熔炼时铸造焦应用比例不足1%，热风炉和双联熔炼应用很少，富氧和除湿送风已经开始研究，出炉铁液温度大多为1400度左右。在比较短的历程中，我们在冲天炉理论研究、炉子结构、修炉材料、送风系统、热能利用、强化底焦燃烧、炉内气氛调整控制、铁水炉前检验、消烟除尘、非焦炭化铁、配料及熔炼过程计算机优化控制等诸多方面都取得了可喜的成绩。冲天炉技术的进步是我国铸造业实现现代化的重要方面。50多年来，我们已经走出了一条独具特色的冲天炉技术发展的成功之路，在我国的具体条件下发展了冲天炉理论和生产实践。冲天炉熔炼的质量和效益与生产规模及炉子容量有密切的关系。从产业结构方面看，我国的相关企业追求小而全、大而全的生产结构，致使国内至今冲天炉林立，其中3t/h以下的小型冲天炉占大多数，由此而造成的资源浪费和环境污染已是不容忽视的问题。随着我国企业股份制和集团化的发展，将为专业化铸造厂的发展提供必要条件，但从我国多种所有制长期并存的经济结构来看，铸造厂大、中、小规模长期并存的格局也是必然的。5t/h以下中小型冲天炉还将长期占有大多数比例。因此，以提高操作技术为主，开发、推广低能耗、少污染的冲天炉及其熔炼工艺是我国冲天炉发展的总趋势。冲天炉的发展是围绕着提高性能、提高生产率、降低消耗、改善操作、减少污染进行的。冲天炉性能主要体现在碳的燃烧、炉料的加热和冶金过程三方面。随着铸铁生产批量的扩大和对铸造生产率及铸件质量要求的提高，冲天炉容量也不断地增大。大容量的冲天炉熔炼状况更稳定，无论技术上还是经济上都比小炉子更具优势。因此，在单一品种大批量生产中，用一台大容量炉子取代多台小炉子是合理的。在国际上，冲天炉最新发展主要为等离子体冲天炉、无焦冲天炉、新型回转熔炼炉我国铸铁业布局分散、企业规模小，生产的社会化水平低，技术水平不等，技术成果的生产转化率低。而冲天炉作为其基础工艺设施，更是集中体现了这些特点，大量低水平运行的小冲天炉造成的环境污染、资源浪费和低质铸件是不言而喻的。在操作技术方面，由于长期以来自动化程度低，人工操作技术得以深入的发展。炉子的熔炼状态对操作者的依赖很大，致使冲天炉的熔炼水平差别很大，甚至同一台炉子也会因为操作人员状态的变化和更换操作者，而出现熔炼水平的波动。实现冲天炉操作的智能化、自动化才能从根本上避免操作者的随机不良影响，使冲天炉按最佳状态稳定运行。我国冲天炉自动化研究起步虽晚，但进展较快，在自动优化配料、上料、熔炼过程优化控制方面取得了一些实用成果，使我国冲天炉的自动化操作水平提高了一大步，缩短了与世界先进水平的差距。加入WTO将在我们面前展现一个竞争激烈的世界铸件市场。我们不但要保持铸铁件生产大国的地位，还要成为铸铁件生产的强国。因此，冲天炉熔炼的发展将围绕强化管理、促进技术改造、提高规模效益进行。

我国冲天炉技术的发展方向主要有以下若干方面：

（1）走专业化生产道路，提高冲天炉作业率，向大型化、智能化、长期作业方向发展；

（2）炉料供应专业化、规模化；

（3）大力发展冲天炉配套技术，同时加强对冲天炉的控制和检测；

（4）发展冲天炉.电炉双联熔炼技术；

（5）获得高温优质铁水是冲天炉熔炼的根本任务。

1.2 电炉技术

感应电炉熔炼铸铁，由于它具有铁液温度高、成分稳定、污染少、便于调整铁液成分的优点，从20 世纪60年代初起，在一些工业发达国家开始普及。近年来，中频感应熔炼炉的迅速发展给铸铁生产注入了新的活力。感应熔炼炉的发展和应用，使铸铁生产进入一个新阶段。尽管工频感应熔炼炉存在某些不足，但它在金属熔炼、铁液成分调整、金属液的升温和保温，尤其作为其它熔炼炉的双联用炉仍在普遍应用。中频感应熔炼炉适合熔炼铸铁，特别是合金铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁，它的迅速发展和所显示的优越性，使其近年来在铸铁生产中呈现出被广泛应用的新趋势。它节能降耗、生产率高，且具有较大的生产灵活性，对钢铁冶金企业等行业性机修厂及其它单件小批量生产极为有利；它自动化程度高，且配有双供电电源与控制系统，同时具有熔炼和保温双重功能，对于诸如汽车铸件和铸铁管生产的连续性作业非常适合；它既适用于冷料熔炼，又适宜与其它熔炼炉进行双联，具有广阔的应用前景。

2 铸铁合金

2.1 铸铁合金概述

目前，世界铸铁件的生产状况和趋势是，灰铸铁件的比例明显下降，但仍占优势。球铁铸件的产量持续增长，蠕铁和特种铸铁也有了较大发展。灰铸铁的全球产量趋向于逐年下降，但灰铸铁中的高强度铸铁所占的比重越来越大，广泛用于制造汽车、拖拉机、农业机械、机床和通用机械等各个方面。我国灰铸铁约占铸铁件总产量的80%以上，而高强度灰铸铁的比重较小。如国内柴油机缸体铸件比国外重30%以上，且抗拉强度在碳当量相同的情况下比国外低1-2级。在碳当量相同的条件下，我国生产的灰铸铁的拉伸性能比发达国家低1-2个牌号。今后，加强高强度灰铸铁的试验研究无疑应是我国灰铸铁的发展方向。我国可锻铸铁总产量在世界上名列前茅，虽然我国可锻铸铁产量较大，但今后的需求量还将有所增大。所以，今后我国可锻铸铁还将有一个大的发展。

目前，我国可锻铸铁的生产与国外相比，主要有以下差距。a品种少，仅有黑心可锻铸铁。国外珠光体可锻铸铁生产得很多，且有焊接性能良好的白心可锻铸铁。b质量差。国外多以电炉或冲天炉*电炉双联熔炼为主，且有先进的炉前控制与测试技术。而国内以小型冲天炉为主，且对原材料检验控制不严，炉前都凭经验，先进的测试设备很少，这些都是产品质量不稳定的重要原因。c镀锌工艺落后。d缺少耗能低、保温性好、污染小的理想退火炉。以上差距都有待赶上，以使我国可锻铸铁能向更高的水平发展。在铸铁产量缩减的情况下，球铁在铸铁件中所占的比例依然在增大。20世纪50年代，世界球铁产量还很少，1960年也只有50万吨，1970年猛增至500万吨，到1980年已到760万吨。在西方发达国家，通常用球铁件取代部分灰铸铁件和可锻铸球件。我国球铁铸件产量比较低，占铸铁件的比例远小于西方发达国家。此外，我国球铁铸件在质量和生产稳定性方面的差距也较大。目前我国球墨铸铁生产较突出的问题是材质强韧性差、缺陷多。其原因除炉料、球化处理方法和球化剂等因素外，主要是球化处理前对铁液含硫量要求过松。发达国家的球铁生产时，当采用冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼时，炉外脱硫是必不可少的，使原铁液含硫量达到≤0.001%的