中频炉熔炼灰铁的工艺(二)

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中频炉熔炼技术交流

中频炉熔炼技术交流

中频炉熔炼技术交流⽬录1、中频炉特点及主要技术参数2、中频炉筑炉⼯艺3、中频炉新炉衬启熔⼯艺4、中频炉冷炉及冷炉启熔⼯艺5、中频炉炉衬耐⽕材料使⽤寿命情况6、中频炉熔炼⼯艺7、我⼚中频炉应⽤存在的问题第⼀部分中频感应电炉基础1.1感应电炉的基本原理法拉第在1831年就发现了电磁感应现象:当通过导电回路所包围的⾯积的磁场发⽣变化时,此回路中会产⽣电势,此种电势称为感应电势,当回路闭合时,则产⽣电流。

感应电炉都是⽤交流电产⽣交变磁场,处在这个交变磁场中的⾦属内部则产⽣交变的感应电势与感应电流。

感应电流的⽅向与炉⼦感应线圈中的电流⽅向相反。

在感应电势作⽤下,被加热的⾦属表⾯层产⽣感应电流。

电流流动时,为克服⾦属表⾯层的电阻⽽产⽣焦⽿热。

感应电炉就是利⽤这个热量使⾦属加热熔化。

1.2中频感应电炉的特点在感应炉内,被熔化的⾦属由于受到电磁⼒的作⽤,产⽣强烈的搅拌⼒,这是感应电炉的特点。

在炉⼦内,电磁搅拌的作⽤有助于⾦属炉料和合⾦迅速熔化,铁⽔化学成份和温度均匀。

如果电磁搅拌⼒过⼤,使⾦属表⾯旋速过⾼,⾦属液强烈流动,冲刷炉衬,使炉衬侵蚀加快,同时还使铁⽔氧化。

这⼀点操作时⾮常重要。

设计时已限制电磁搅拌作⽤在⼀定范围值内。

这就要求在不⽣产时,限定铁⽔量,限定送电功率。

1.3铸造⼀⼚灰熔车间中频感应电炉的主要技术参数炉⼦有效容量:8吨额定中频感应功率:6000KW熔⽐率:10t/h逆变器输出电压:2800-3000V逆变器输出额率:200-280HZ变压器输⼊电压:10KV进⽔压⼒:0.6Mpa进⽔温度:≤35℃第⼆部分中频感应电炉筑炉⼯艺耐⽕材料常备2炉份料,维修⽤料常备1-2T 。

以上材料为联矿提供。

2.2主要筑炉⼯具振实捣固主要⽤具马丁振动器(⽓动):⼯作⽓压:0.6 Mpa 以上由于压缩空⽓系统压⼒不够,现使⽤⼀台增压泵,压⼒可达0.8 Mpa 六齿捣固叉:圆型捣固头:⽉⽛型捣固头:捣固⼯具连接铁管:热电偶、多点温度记录仪2.3筑炉前准备⼯作2.3.1中频感应电炉的检查及调试炉⼦的机械系统、液压系统、电⽓系统、⽔冷系统,必须在筑炉前调试完好,并做⽆炉衬冷态试验。

中频炉炼钢

中频炉炼钢

中频炉炼钢1. 介绍中频炉是一种常用于钢铁冶炼的设备,它通过电磁感应加热的方式将钢料加热至熔点,然后进行熔炼和调质处理。

中频炉炼钢比传统的炉型有更多的优势,如能耗低、效率高、操作灵活等。

本文将介绍中频炉炼钢的原理、工艺和应用。

2. 中频炉炼钢的原理中频炉炼钢的原理是利用电磁感应的原理,通过交变磁场的作用将钢料加热至熔点。

中频炉由一个铜线圈和一个磁铁构成,铜线圈通电产生交变磁场,磁铁将磁场集中在一个炉膛内。

当钢料放入炉膛中时,交变磁场会在钢料中产生涡流。

涡流会使钢料内部产生热量,达到加热的目的。

由于中频炉的高频率特性,加热速度非常快,可以在较短的时间内将钢料加热至所需温度。

3. 中频炉炼钢的工艺中频炉炼钢的工艺流程与传统的炉型相似,主要包括预处理、熔炼和调质三个阶段。

3.1 预处理预处理阶段主要是对原料进行预处理,包括去除杂质、调整化学成分等。

通常情况下,原料是由铁矿石、废钢等混合而成的。

3.2 熔炼熔炼阶段是将预处理的原料放入中频炉中进行熔化。

中频炉可以提供高温环境,将原料加热至熔点并熔化。

在熔炼过程中,还需要进行搅拌和控制温度,以保证钢料的质量。

3.3 调质调质阶段是对熔化后的钢液进行调整,以满足不同需求的钢材。

调质通常包括脱氧、清洗、添加合金元素等过程。

这些过程可以改变钢材的性质和组织结构,使其达到特定的标准。

4. 中频炉炼钢的应用中频炉炼钢在钢铁冶炼领域有广泛的应用。

以下是其中一些应用场景:4.1 生产特殊钢材由于中频炉具有灵活、高效的特点,适合用于生产特殊钢材。

特殊钢材通常具有高强度、耐腐蚀等特点,广泛应用于航空航天、汽车、化工等领域。

4.2 废钢回收中频炉还可以用于废钢的回收利用。

废钢是一种重要的资源,通过中频炉可以将废钢重新熔化成钢材,实现资源的循环利用。

4.3 小型钢铁企业由于中频炉具有体积小、操作简单、能耗低的特点,适合用于小型钢铁企业。

相比于传统的大型高炉,中频炉不仅投资成本低,而且更适合小规模生产。

中频炉熔炼操作规程

中频炉熔炼操作规程

中频炉熔炼操作规程一、安全作业规定:1.操作前必须参加安全培训,并具备相应的岗位操作证书。

2.操作前应仔细检查熔炼设备及相关工具是否完好,并着装整齐,穿戴防护用品。

3.熔炼过程中不得戏谑、喧哗,禁止吸烟、嚼食、饮酒等。

4.遵守噪声控制规定,如长时间在噪音强度高的环境中工作,需佩戴耳塞或耳罩。

5.若有特殊状况或设备异常,应立即停止工作,并及时向上级汇报。

二、工艺操作规定:1.操作前应熟悉操作工艺流程,并掌握熔炼设备的操作方法。

2.启动炉体前,应先检查变压器是否正常,电流表、电压表等指示器是否准确。

3.启动炉体时,应按照设备操作流程进行操作,必要时可以和上级进行确认。

4.熔炼时应准确掌握加热温度和时间要求,严格按照配料比例进行投料。

5.在操作过程中,应注意观察炉体内的温度变化,及时调节炉体的功率和频率。

6.禁止在炉体有水的情况下投料,以免引发危险。

7.熔炼结束后,应进行炉体停机检查,关闭电源、气源等设备,确保设备安全可靠。

三、设备维护规定:1.操作前应进行设备的日常检查,确保设备正常工作,如发现异常情况,应及时报修。

2.定期对设备进行维护保养,清洁设备表面和通风孔,保持设备干净、整洁。

3.注意保养电缆,检查电缆是否磨损、老化,及时更换。

4.定期对温度计、电流表、电压表等仪表进行检查和校准,确保测量准确可靠。

5.每次停机后,应清理冷却水系统,排除水垢,以保证冷却效果。

四、事故应急措施:1.在发生事故时,要迅速切断电源,停止加热,排除危险因素。

2.遇到故障需及时报修,等待维修人员到场处理。

3.在事故发生后,应及时向上级汇报,做好事故处理记录。

4.工作场所应设有应急出口,保持通畅,以便发生事故时的疏散。

中频炉熔炼操作规程

中频炉熔炼操作规程

中频炉熔炼操作规程1.送电前检查水源、电源是否正常,磅称是否完好并及时修理和校正。

2.检查出铁包是否符合使用要求。

3.炉料应分别从分类料场按理化配料单准确称量领取。

4.向原材料库房领取球化剂、孕育剂、硅铁。

由专人按配料单称量球化剂、孕育剂、分别烘干后才能使用。

5.将称好的料加入电炉中通电熔炼,当温度升至1400-1450℃时取样进行炉前成分检测。

5.1球化前原铁水成分要求C:3.7~3.9%、Si:1.2~1.7%判断原铁水是否符合要求,如不符合要求且根据实际情况进行调整才可以进行球化处理。

以后每一炉原铁水都必须成分分析。

5.2球化包、浇注包预热每班开始球化、浇注之前,当电炉铁水温度升至1500℃左右时,首先将铁水倒入球化反应包内,然后吊至浇注区内分别对球化包、浇注包进行烫包处理。

5.3烫过包的铁水回到电炉中升温、净化除气,待电炉的铁水升至工艺卡所规定的温度范围,用测温枪测温、进行球化处理。

5.4球化处理:在预热的球化包的堤坝一侧按配料单分别加入球化剂、覆盖剂、1/3孕育剂,加入后摊平并紧实。

(注:球化剂、孕育剂烘干后才能使用)5.5将装好球化剂的球化包吊至电炉前准备出铁水,出铁水必须用测温枪测量铁水温度,确定铁水温度以满足工艺卡要求方可出铁水。

出铁水时铁水必须首先冲到没装球化剂的一侧,防止铁水直接冲到球化剂上使反应过早造成球化不良。

球化时间控制在1分20秒到左右5.6二次孕育:当铁水出至足够量,球化反应将要结束时,将剩余2/3孕育剂加到球化包的铁水上,使其随球化反应一起熔入铁水中进行孕育。

5.7球化、孕育处理完毕迅速扒去铁水表面色渣并用覆盖剂覆盖,吊至浇注区开始浇注。

电炉炉长从覆盖好覆盖剂开始计时,确保铁水从运输到浇注完毕,时间不超过10分钟。

6.电炉升温、调整化学成分6.1将称好的料加入电炉中通电熔炼,当温度升至1400-1450℃时取样进行炉前成分检测。

6.2原铁水成分要求C:3.25~3.4%、Si:1.2~2.0% (以铸件调制)判断原铁水是否符合要求,如不符合要求且根据实际情况进行调整才可以进行孕育处理。

中频炉炼钢

中频炉炼钢

中频炉炼钢中频炉炼钢是一种常用的钢铁冶炼方法,它利用中频力电的高温高频效应来加热和熔化金属,在现代钢铁冶炼中具有重要的地位和广泛的应用。

本文将介绍中频炉炼钢的原理、工艺和优势等方面的内容。

1. 原理中频炉炼钢利用中频电流在钢水中产生的高温效应来实现金属的熔化。

炼钢过程中,通过中频感应加热装置,将电能转化为热能,快速加热钢水使之达到熔点。

中频炉的工作频率通常在500Hz-5000Hz之间,这个频率范围能够使电流产生足够大的涡流,并使钢水迅速升温至熔化温度。

2. 工艺中频炉炼钢的工艺包括预处理、炉料装入、加热、保温和浇注等环节。

2.1 预处理在中频炉炼钢之前,首先需要对炉料进行预处理。

包括去除杂质、清理表面、切割成合适的大小等。

2.2 炉料装入将经过预处理的炉料装入中频炉中。

炉料的选择根据具体需要,可以是废铁、铜、镍、镁等金属。

2.3 加热加热是中频炉炼钢的关键步骤。

通过中频感应加热装置,施加高频电流,将电能转化为热能,使炉内钢水迅速升温至熔点。

2.4 保温当钢水达到熔点后,需要保温一段时间,使钢水中的合金元素和杂质能够充分混合。

2.5 浇注在保温结束后,将炉内钢水倒入浇铸模具中,完成钢材的成型。

3. 优势中频炉炼钢具有以下几点优势:•高效率:中频炉炼钢的加热速度快,能够迅速将钢水加热至熔点,提高生产效率。

•节能环保:中频炉炼钢采用电能作为加热源,相比传统炼钢方法,能够减少能源消耗和环境污染。

•灵活性强:中频炉炼钢可以用于多种材料的炼制,灵活性大,适用范围广。

•质量稳定:中频炉炼钢的加热方式均匀、温度控制精准,能够获得高质量的钢材。

4. 应用中频炉炼钢广泛应用于各个领域的钢铁冶炼中,特别是在小型钢厂和特殊钢种的生产中更加常见。

在汽车制造、机械制造、电子工业等行业中,中频炉炼钢也得到了广泛的应用。

5. 总结中频炉炼钢作为一种现代化的钢铁冶炼方法,以其高效率、节能环保、灵活性强和质量稳定的优势,越来越受到钢铁行业的重视和应用。

真空中频炉熔炼工艺过程

真空中频炉熔炼工艺过程

真空中频炉熔炼工艺过程嘿,朋友们!今天咱来聊聊真空中频炉熔炼工艺过程,这可真是个有意思的事儿呢!你想想看,那真空中频炉就像一个神奇的魔法盒子,能把各种金属材料变呀变,变成我们需要的样子。

首先呢,得把要熔炼的金属材料准备好,就像厨师要准备食材一样。

这些金属材料可不能随随便便的,得是精挑细选的才行。

然后把它们小心翼翼地放进真空中频炉这个魔法盒子里。

接着呀,就是给这个魔法盒子通上电,让它开始工作啦!就好像给汽车加上油,让它能跑起来一样。

这时候,中频炉里面就会产生神奇的能量,开始对金属进行熔炼啦。

在熔炼的过程中,那可真是热闹非凡呢!金属在里面翻滚、融合,就像是一群小精灵在欢快地跳舞。

这时候可不能掉以轻心,得时刻关注着,就像照顾小孩子一样,可不能让它们出啥岔子。

温度的控制那可是至关重要的呀!不能太高,也不能太低,不然这熔炼可就搞砸了。

这就好比炒菜的时候火候的掌握,火大了菜就糊了,火小了菜又不熟,得恰到好处才行呢!等熔炼得差不多了,就可以把熔炼好的金属液体倒出来啦。

这感觉就像是从茶壶里倒出茶水一样,不过这“茶水”可珍贵多了呢!你说这真空中频炉熔炼工艺是不是很神奇?它能把那些普普通通的金属变成各种各样有用的东西,这可不是一般人能做到的呀!在这个过程中,每一个环节都不能马虎,就像建房子一样,一块砖一块砖都要砌好,不然房子可就不牢固啦。

而且还得有经验丰富的人来操作,不然很容易出问题呢。

真空中频炉熔炼工艺真的是一门高深的学问,需要我们不断地去学习、去探索。

只有这样,我们才能更好地利用它,为我们的生活带来更多的便利和惊喜呀!所以啊,大家可别小看了这小小的真空中频炉,它里面蕴含的学问可大着呢!让我们一起好好去研究它、利用它吧!。

中频感应电炉

中频感应电炉
泉州市金锦机电设备有限公司 龙先生 13559513933 泉州市鲤城区南环路金龙街道589号三楼
熔炼工艺
五.合金钢的冶炼 感应电炉不氧化法炼钢过程中合金元
素的氧化烧损较少,适宜于熔炼各种合 金钢,但酸性感应电炉不适合熔炼高锰 成分的钢种,是由于熔炼过程中产生大 量的MnO是碱性氧化物,会严重腐蚀酸 性炉衬。碱性感应电炉不氧化法适于炼 各种合金钢。
炉体
在炉料(钢液)的内部,磁通的分布是不 均匀的,越靠近外层(坩埚壁),磁通量密度 越大,越靠近坩埚内部密度越小,因此外部的 感应电动势和电流比内层的大,即“集肤效 应”,使得炉料(钢液)外层的发热量大于里 层。电流频率越高,集肤效应越明显,为此, 应使电流频率与坩埚直径相适应。
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无芯感应电炉
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无芯感应电炉的构造
无芯感应电炉主要 由两部分构成:炉体部 分和电气部分。
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电气部分
工业用电频率是50HZ,我厂中频炉额定 频率500HZ。
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特点
感应电炉的特点(与电弧炉炼钢相比)。 加热速度快:热量在炉料或钢液内部产生,直接加
热方式,速度较快。 氧化烧损较轻,吸收气体少:没有电弧的超高温作

中频电炉熔炼工序操作工艺守则

中频电炉熔炼工序操作工艺守则

中频电炉熔炼工序操作工艺守则一、准备工作1.检查中频电炉的电源,确保电线、电缆和开关等设备正常运行。

2.检查水冷却系统,确保供水和回水管路畅通,以保证电炉正常工作温度。

3.检查炉体和炉衬的完整性,确保炉体无损伤和炉衬无明显裂纹。

二、操作工艺1.安全操作:穿戴劳保用品,如安全帽、防护服、绝缘手套等,切勿在湿地或接近水源处操作。

2.操作材料:使用高纯度金属材料,避免杂质的产生,影响最终产品质量。

3.加热控制:根据熔点和受热速度控制加热时间和功率大小,以确保材料完全熔化。

4.温度控制:根据生产需要,在炉膛外侧布置温度探针,实时监测和调整温度。

5.理炉时间:在材料完全熔化后,适当延长保温时间,有助于杂质的氧化和脱除。

6.卸炉操作:使用合适的工具,将炉内的熔体倒入模具或其他容器中,注意操作时的安全和稳定性。

7.处理工艺:对卸炉后的熔体进行温度控制和冷却处理,以便得到所需的产品性能。

三、异常处理1.电炉故障:一旦发生电炉故障,首先切断电源,并通知电炉维修人员进行检修。

2.材料异常:如果出现材料污染、气体生成或其他异常情况,应立即停止生产,安全处理,并向上级报告。

3.温度异常:如果出现温度突然上升或下降,应立即停炉检查炉体和温度控制系统,确保问题得到解决后再重新启动。

四、清洁与维护1.每次使用结束后,应清理炉体内部和周围的杂物和残留物,保持工作环境整洁。

2.定期对中频电炉进行维护,清洗,更换炉衬和其他部件,以提高电炉的使用寿命和稳定性。

3.对于出现故障或老化的设备,及时更换或修理,确保设备的正常运行。

总之,中频电炉熔炼工序操作工艺守则是确保生产过程安全、高效、产品质量稳定的重要规范。

在操作过程中,必须保持高度的警惕性和细致的仔细性,严格按照规定的程序和标准进行操作,不仅能够保障人身安全,还能提高生产效率和产品的质量,并确保设备的正常运行。

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中频炉熔炼灰铁的工艺(二)中频炉熔炼灰铁的工艺、质量控制浅论(二)3.1 增碳率的控制和增碳剂的使用对于中频炉熔炼灰铁,许多人都以为只要炉前控制住铁水的化学成分和温度,就能熔炼出优质铁水,但事实并非如此简单。

中频炉熔炼灰铁的重中之重是控制增碳剂的核心作用,核心技术是铁水增碳。

增碳率越高,铁水的冶金性能越好。

这里所说的增碳率,是铁水中以增碳剂形式加入的碳,而不是炉料中带入的碳。

生产实践表明,在炉料配比中生铁比例高,白口倾向大;增碳剂比例增大,白口倾向减小。

这就要求在配料中要多用廉价的废钢和回炉料,少用或不用新生铁,这种采用废钢增碳工艺的铁水中存在大量细小的弥散分布的非均质晶核,降低了铁水的过冷度,促使了以A 型石墨为主的石墨组织的形成。

同时,生铁用量的减少,也减小了生铁粗大石墨的不良遗传作用,而且灰铁的性能也随着废钢用量的增加而提高。

在实际生产中就曾发现,在废钢用量约为30%的情况下,同样用废钢、回炉料、新生铁做炉料,在化学成分基本相同时,中频炉熔炼的灰铁比冲天炉熔炼的性能低,强化孕育效果也不明显,这就是废钢用量少、增碳率低的缘故。

由此足见增碳对于保证灰铁的熔炼质量、改善铸铁的组织与性能的重要性。

灰铁的性能是由基体组织和石墨的形态、大小、数量及分布决定的,改变石墨形态是改变铸铁性能的重要途径。

相比而言,基体组织较容易控制,它主要取决于铁水的化学成分和冷却速度。

但石墨形态却不容易控制,它要求铁水的石墨化程度要好。

而奇怪的是只有新增碳才参与石墨化,炉料中的原始碳并不参与石墨化。

如果不用增碳剂,熔炼出的铁水虽然化学成分合格,温度也合适,孕育也合理,但铁水却表现不佳:看似温度较高,流动性却不太好,缩孔、缩松倾向大,易吸气,易产生白口,截面敏感性大,铁水夹杂物多。

这些都是铁水增碳率和石墨化程度低造成的。

碳在原铁水中的存在形式主要为细小的石墨和碳原子,从细化石墨的角度考虑,原铁水中不希望有过多的碳原子,其势必会减少石墨的核心数,并且碳原子在冷却过程中更易形成渗碳体,而细小的石墨可以直接作为非均质形核核心。

细化石墨、增加核心是实现铸铁高性能的关键,增大增碳剂用量可以增加形核核心数量,进而为细化石墨打下坚实的基础。

因此,在实际生产中应强调增碳剂的使用和增碳效果:①增碳剂的吸收率与其C 含量直接相关,C 含量越高,则吸收率越高。

②增碳剂的粒度是影响其溶入铁水的主要因素,实践证明,增碳剂的粒度应以1~4mm 为好,有微粉和粗粒增碳效果都不好。

③硅对增碳效果有较大影响,高硅铁水增碳性差,增碳速度慢,故硅铁应在增碳到位后加入,要遵循先增碳后增硅的原则。

④硫能阻碍碳的吸收,高硫铁水比低硫铁水的增碳速度迟缓很多。

⑤石墨增碳剂能提高铁水的形核能力,吸收率也比非石墨增碳剂高10%以上,故应选用低氮石墨增碳剂。

⑥增碳剂的使用方法推荐使用随炉装入法,即先在炉底加入一定量的小块回炉料和废钢,然后把增碳剂按配料量需要全部加入,上面再压一层小块废钢和生铁,之后再边熔化边加炉料。

此法简便易行,生产效率高,吸收率可达90%。

如果增碳剂的加入量很大,可以分两批加入,先加60%~70%于炉底废钢垫层上,剩下的在继续加废钢的过程中加入。

在铁水温度1400~1430 ℃时也可加增碳剂,目标是要把铁水C 含量增至达到牌号要求上限。

⑦增碳剂的加入时间不可过迟,在熔炼后期加入增碳剂有两方面不利:其一,增碳剂易烧损,碳吸收率很低。

其二,后期加入的增碳剂需要额外的熔化、吸收时间,迟缓了化学成分调整和升温时间,降低了生产效率,增加了电耗,而且有可能带来由于过度升温而造成的危害。

⑧铁水的搅拌可以促进增碳,特别是附着在炉壁的石墨团,如果不用过度升温和一定时间的铁水保温,不易溶于铁水,中频炉较强的电磁搅拌对增碳有利。

3.2 温度的控制灰铁熔化期的温度不宜过高,一般控制在1400℃以下。

如果熔化温度过高,合金的烧损或还原会影响熔炼后期的成分调整。

在炉料熔清炉温达1460℃后,取样快速检验,然后扒净渣,再加入铁合金等剩余的炉料。

扒渣温度对铁水质量的影响很大,它与稳定的化学成分、孕育效果密切相关,并直接影响到出炉温度的控制。

扒渣温度过高,会加剧铁水石墨晶核的烧损和硅的还原、偏高(酸性炉衬中),并产生排碳作用,影响按稳定系结晶;若扒渣温度过低,铁水长时间裸露,C、Si 烧损严重,需再次调整成分,延长了冶炼时间,并使铁水过热,增大过冷度,易使成分失控,破坏正常结晶。

出炉温度的控制须保证孕育处理和浇注的最佳温度,一般应根据实际情况控制出炉温度为 1460~1500℃,过热温度可控制在 1510~1530℃,并静置 5~8min。

在 1500~1550℃范围内,提高铁水的过热温度,延长高温静置时间,会细化石墨和基体组织,提高铸铁的强度,有利于孕育处理,消除气孔、夹杂缺陷和炉料遗传性给铸铁的组织和性能带来的不良影响。

如果静置温度过低、时间过短,增碳剂不能完全溶入铁水中,也不利于铁水的杂质上浮被挑渣除去。

但过热温度过高或高温静置时间过长,反而会恶化石墨形态、粗化基体、增大过冷度、加大白口倾向,使铁水已有的异质核心消失,氧化严重,降低铸铁的性能,并影响出炉温度的控制。

如果出炉温度过高,尽管 C、Si 含量适中,浇注三角试块的白口深度会过大或中心部位出现麻口。

如果出现这种情况,需调低中频功率,向炉内补加生铁降温增碳。

浇注温度也不宜高,否则会使铸件产生严重的粘砂缺陷,有的甚至难以清理而使铸件报废,而且浇注温度高,过冷度大,不利于A 型石墨的形成。

浇注温度如果过低,则不利于除气,还会造成铸件偏硬和出现冷隔、轮廓不清等问题。

适当稍低的浇注温度,铁水液态收缩量较小,有助于减少缩孔,获得致密的铸件。

不同壁厚,不同重量的铸件有着不同的理想浇注温度,在日常生产中一般控制浇注温度在1450~1380℃。

对于厚大铸件必须要确保“高温出炉,低温快浇”。

为了缩短等待铁水温度降至浇注温度的时间,防止孕育衰退,可以通过倒包加静置的方法使铁水快速降温,以防止发生缩松,提高生产效率。

3.3 硫和氮的控制中频炉熔炼铸铁没有增硫源,铁水的S 含量较低,这一点对于生产球铁有很大的优势。

但对于灰铁,低硫而较高的锰会增大铸造应力,使裂纹出现几率大大增加,而且铁水中适量的硫可以改善孕育效果。

过去冲天炉生产灰铁,由于焦炭会对铁水增硫,不用担心硫低。

而中频炉生产灰铁,不但不增硫,而且还因大量使用废钢,使S 含量更低了(约0.04%左右)。

灰铁中w(S)≤0.06%,将会导致石墨形态不好、难以孕育、缩松和白口倾向大。

在以往的生产中就发现,凡是有裂纹和白口缺陷的铸件,其石墨形态大都以 D、E 型石墨为主。

电炉铁水要得到正常的石墨形态,必须要有合适的S 含量,硫及硫化物含量低,晶核数量会减少,石墨形核能力降低,白口增大,A 型石墨减少,D、E 型过冷石墨和铁素体增加,晶粒粗大,强度降低。

而且随着高温铁水保温时间的延长,过冷度继续增大,越是高牌号灰铁,保温温度和时间对过冷度的影响越显著。

有资料指出,铁水含量低,共晶团数少,随着S 含量的增加,共晶团数急剧增加,而共晶团数目越多,尺寸越细小,铸铁的力学性能越好。

因此,中频炉熔炼灰铁一般要把S 含量提高到 0.06%~0.1%之间,以充分发挥硫的有益作用,改善孕育效果,使铁水的形核数量增加,铸件的金相组织以A 型石墨为主,基体组织的珠光体含量增加,从而改善铸铁的强度和切削加工性能。

具体做法是,在熔炼后期调整成分后加FeS 增硫,也有采用焦炭作增碳剂,在增碳的同时,也把 S 含量增至大于 0.06%。

但 S 含量也不可过高,因硫是阻碍石墨化元素,过高会增加白口,而且在 S 含量高时,随着 Mn 含量的增加,生成的 MnS 充分起到了异质形核作用,为良好的孕育创造了条件。

但当Mn 含量大于 1%后,生成了过多的 MnS 偏聚在晶界,弱化了晶界,甚至产生夹渣,降低铸铁的强度。

从减少 MnS 夹渣的角度,应控制 S 含量小于 0.1%,这样允许存在的锰量高一些,对提高灰铁的性能有利。

由于中频炉熔炼灰铁大量使用废钢,并随着废钢配比的增加,增碳剂的用量也随之增大,加之增碳剂含氮较高,所以中频炉铁水的N 含量较高。

当铁水中 N 含量大于100×10-6时,铸件易出现龟裂、缩松和裂隙状皮下气孔缺陷。

控制铁水中N 含量的最有效的方法是将铁水在高温下保温,在保温时随时间的延长,N 含量将逐渐下降。

但高温铁水长时间保温会增大过冷度和白口倾向,所以日常生产中应选用N 含量低的石墨增碳剂。

在必要情况下,可在涂料中加入10%的氧化铁粉,以消除高氮的影响。

但灰铁中的氮和硫一样属于限制元素,铁水中微量的氮能使灰铁的晶粒和共晶团细化,基体中珠光体量增加,力学性能提高,对改善灰铁的石墨形态,促进基体组织珠光体化能发挥积极作用,氮化合物也能作为晶核,为石墨形核创造成长条件。

在实际生产中,一般应控制 N 含量在 0.008 %以下。

3.4 强化孕育处理孕育处理时,加入大量人工结晶核心,迫使铸铁在受控的条件下进行共晶凝固,其目的是促进石墨化,降低白口倾向和断面敏感性,控制石墨形态,减少过冷石墨和共生铁素体,适当增加共晶团数,促进形成珠光体,从而改善铸铁的强度和机加工性能。

实际生产中的强化孕育处理,是选择合适的孕育剂和孕育方法,对 CE 在 3.9%~4.1%之间,温度在1480℃左右的高温铁水用高效孕育剂强化孕育,以得到铸造性能好,力学性能高的灰铁铸件,并非是指加大孕育量。

不同的孕育剂有不同的特点,必须根据孕育剂的特性,结合自身生产条件合理选择孕育剂和孕育方法。

通过试验选定并确立最适合本企业特点的处理方法后,应严格控制工艺过程,以确保铸件质量的稳定。

除随流加入孕育剂,控制加入量和随流时间外,防止孕育衰退、提高孕育效果还要注意以下方面:①因熔炼温度和保温时间的限制,生铁中粗大的石墨片不可能完全消溶,未溶尽的粗大石墨性状会遗传给铸铁,大大抵消孕育的作用,所以在实际生产中应尽量减少生铁的用量,以消除生铁的遗传性,改善孕育效果,提高灰铁的性能。

②应选用含钙、铝、有较多难熔非均质形核核心的孕育剂,并控制孕育剂有合适的粒度,因孕育剂的粒度对孕育效果的影响非常大。

粒度过细,易被氧化进入熔渣而失去作用;粒度太大,孕育剂熔解不尽,不但不能充分发挥孕育作用,而且还会造成偏析、硬点、过冷石墨等缺陷。

孕育剂的粒度一般控制在3~8mm(1 吨以下的铁水量),孕育量控制在约为铁水重量的0.3%~0.5%。

过大的孕育量会使铸铁的收缩和夹渣倾向增大。

③多次孕育能有效防止孕育衰退,改善铸铁内部石墨分布均匀程度,降低铁水过冷倾向,使A 型石墨占有率高,长度适中,并促使非自发晶核数量增多,细化晶粒,强化基体,提高铸铁的强度和性能。

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