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废钢铁加宁夏增碳剂冶炼球铁,这些措施不能少。

所属分类:常见问题    发布时间: 2020-11-30    作者:嘉鸿碳素
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受焦炭价格上涨、环境保护和对铸件质量要求较高等因素的影响,电炉在许多地方取代了冲天炉。此外,由于生铁价格上涨,社会上废钢沉淀较多,价格较低,所以近年来在废钢中加入宁夏增碳剂,广泛生产球墨铸铁和灰铁。如果工艺操作正确,不仅可以提高铸件的综合物理性能和质量,还可以降低生产成本。

废钢铁加宁夏增碳剂冶炼球铁,这些措施不能少。

冲天炉和电炉铁水质量的差异。

1.冲天炉熔炼的铁液

在冲天炉中,焦炭作为燃料,对固体铁块等炉料进行预热、熔化、过热、还原,铁水通过炉底流入前炉膛。所需时间很短,10分钟左右,铁水往往会在前炉膛停留一段时间,有利于熔融金属的成核。虽然冲天炉的温度约为1450摄氏度,但通过过热区时铁水的温度约为1700摄氏度,虽然铁水通过过过热区的时间很短,但可以通过小液滴过热得到高温,有助于石墨在铁水中溶解,消除原始石墨在新铁水中的遗传。铸铁中的主要元素碳在熔炼过程中有烧损和吸收的减少过程,铁液滴在烧焦上,铁液吸收烧焦中的碳原子,熔化过程中碳的吸收大于烧损,碳含量增加。同样的铁液也从焦炭中吸收一部分硫磺。

在压球化剂作球化处理之前,都要先烫包。由于天炉熔化速度快,第1包球铁浇注完毕后,再处理下一包时,包内温度还很高,铁水倒入包内冷却很少,进行球化处理时,出炉温度比电炉稍低,对球化处理质量(球化剂熔化和吸收、浇注温度)影响不大或没有影响。用电炉熔融铁液,每炉熔化间隔约为50~60min,间隔时间可能更长,包装散热时间长,包装温度低,经球化处理后,包装铁水温度约为80℃,冬季温度下降的可能性更高,因此用电炉熔化铁液处理球铁时,出炉温度比天炉温度高

2.用电炉熔炼铁液对材质性能的影响

我们知道用电炉熔炼炉材是由感应圈通过导电产生磁场,在炉材中产生涡流,用涡流发热药熔化炉材。

(1)对“自发晶核”的影响

废钢熔点高于铸铁,增碳剂熔点高,废钢熔化中和熔化后,增碳剂被加热慢慢溶解和扩散,增碳剂中的碳被钢液侵蚀吸收。钢液逐渐变成铁液,通常被称为合成铸铁。由于废钢熔化温度高,钢液变成铁液后的过热温度高。在高温下,铁液中的碳容易氧化成CO,因此铁液中的碳也被认为是气体形成要素。CO在铁液中的溶解度很少,形成后立即释放在附近液面的大气中。在生产实践中,高温钢液倒入包中后,发现包中有放射状火花飞出(通称小偷花),可能是高温氧化的碳释放现象。

电炉在熔炼铁液的过程中,具有电磁搅拌摩擦的特性。铁液过热温度高,过热时间长,有感应电流的搅拌摩擦,铁液中的微细晶体石墨是自发晶体核和外来晶体核,溶解在铁液中消失,或者浮经液面与集渣剂粘在一起被挑出炉外。这样,铁液中共晶结晶时石墨外晶核的物质大幅减少。

硫在铸铁中,尤其是在球墨铸铁中是有害元素。但是,硫含量在0.06%以下的话,硫的有益作用就不能发挥。铸铁中有细小分散的硫化物夹杂,在石墨生核和成长中起着积极有益的作用。用感应电炉熔炼废钢增碳剂的合成铸铁,其硫含量一般不超过0.03%。原铁水硫含量过低时,球化剂中的镁无法与硫化合,过多的剩馀镁量不仅妨碍石墨化,还会使铸件产生收缩孔、气孔等铸造缺陷。减少球化剂的添加量,综合考虑可能会影响球化率。

合成铸铁在感应电炉中,由于硫含量过低、过热温度高、电流搅拌摩擦等因素影响,铁液中石墨化的核心大大降低。这种缺乏石墨化结晶核心的铁液,过冷度大,对孕育处理的反应能力极差,通过通常的育儿处理措施,铸铁很难有符合要求的微观组织。因此,即使化学成分的含量完全符合要求,浇注的铸件硬度高,机械加工也不方便。据资料介绍,硫磺从0.02%增加到0.06%,拉伸强度增加到50MPa以上,可以提高品牌以上,硬度值可以提高HB20。硫的进一步增加到0.1%,强度值和硬度值的变化很小。在灰铸铁中,硫控制在0.06~0.1%(我厂生产的汽车制动鼓,材质为HT250,硫控制在0.07~0.09%)。

顺便说一下,用电炉熔炼铸铁屑,即使熔炼的铁屑干净无锈,也不需要高温,过热温度不高,但由于电磁搅拌的摩擦作用和碳、硅的烧损,浇注前不进行元素的调配和有效的培育措施,生产的铸件硬度也很高。

(2)用应电炉熔炼对提高材感质量的影响。

①感应电炉熔炼,铁水温度上升到1570℃以上,在高温状态下可以长时间保温,在这个温度下可以将原材料带入的垃圾和熔炼过程中形成的垃圾和垃圾浮在铁液表面。对于废钢+增碳剂,尤其是颗粒钢+废钢+增碳剂+再生材料,这些材料,无论是废钢、颗粒钢还是颗粒铁,多为白口结构,白口结构具有很强的遗传性。为了消除遗传,需要适当提高熔化温度,增加保温时间,以便更好地净化铁水,减少铸造缺陷。

②合金元素烧损低,铁液中锰和硅的烧损低于冲天炉熔炼。易于控制各要素,稳定化学成分含量。

③生产球墨铸铁时,硫含量过高直接影响球铁的质量。如球化级别低下、材质强韧性差、铸件有夹渣等铸造缺陷。用电炉熔炼铸铁时没有增硫反应。

④用废钢+碳化剂生产合成铸铁,废钢夹杂物含量低,成分稳定,碳化剂高温熔炼后,消除炉材遗传性,提高铁液纯度,同时碳化剂具有培育作用,使石墨化效果更加稳定突出,铸件基体组织晶粒更加均匀细化,提高铸件材质的韧性和强度。

用电炉冶炼废钢增碳剂生产铸铁零件,电炉化学元素含量调整容易,主要元素可调整到材质要求范围内,但不采用有效处理手段生产铸铁零件质量确实与用冲天炉生产的铸铁零件质量大不相同。重要的区别是,用电炉熔化的铁液,无论是废钢增碳剂还是用铁屑作为炉材,生产的铸件白口倾向大,硬度高,精加工困难。本文就此谈谈自己的实践体会和认识。想了解更多宁夏增碳剂信息,欢迎关注我们官网的新闻资讯。

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