今天是2023年02月02日 星期四,欢迎光临本站!
 中文版  |   English
当前位置:首页 > 企业动态公司新闻

电弧炉熔炼及炉料

日期:2022-12-20    浏览次数:    

       电弧炉适用于批量熔化,金属炉料可以包括废钢屑或无芯感应炉和冲天炉不适合使用的炉料。炉料必须完全干燥以避免炉料熔炼前在电弧炉坩埚里预热。电弧炉的主要缺点是铁液直接暴露在电极端头的高温下,超过3000℃的高温严重衰减了铸铁的成核能力。超高的过热度导致铸铁凝固需要高强度的过冷并进行强力的孕育处理。

       电弧炉熔炼通过控制造渣成分能够将磷含量降至最小,熔化效率高。但是由于搅拌程度低,再增碳困难,相比熔炼铸铁电弧炉更适合用于熔炼铸钢。

1. 炉料
       生产铸铁的炉料有很多,在选择时需要考虑成分控制、熔炼设备、生产率、冶金质量、安全和污染等诸多因素。金属炉料包括生铁、废钢、回炉铁、铁合金等。

2. 生铁
       生铁是生产灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、合金铸铁的主要金属炉料。由于价格原因,生铁在感应炉熔炼炉料中的比例一般比较低。生铁的主要优势在于微量元素种类有限且含量低。生铁主要分为铸造用生铁、球墨铸铁用生铁、炼钢生铁等、其规格见如下国家标准:GB/T 718—2005《铸造用生铁》,GB/T 1412—2005《球墨铸铁用生铁》,YB/T 5296—2011《炼钢用生铁》。

       铸造工厂采购生铁应有随货的质量证明文件,证明生铁的生产批次、牌号、化学成分等,并按标准取样检验核实。进厂的合格生铁必须按产地、批号、牌号等分类存放,并保持投炉前干燥、表面洁净无粘附泥沙等杂物。

熔炼铸铁的牌号不同,选用的生铁牌号也应有所区别:

(1)生产低牌号灰铸铁,宜选用铸造生铁牌号有Z22、Z26、Z30;

(2)生产高牌号灰铸铁,宜选用铸造生铁牌号有Z14、Z18;

(3)生产球墨铸铁,宜采用的铸铁牌号有Q10、Q12、Q16或配用炼钢生铁L08、L10;

(4)生产合金铸铁,宜采用含相应合金元素的生铁,如含P生铁、含Cu生铁、含V、Ti生铁等。

3. 废钢
       废钢主要用于调整铁液的含碳量并改变生铁的遗传性,使用废钢代替生铁可以减低铸铁生产成本。灰铸铁中可加入10%~70%废钢,废钢加入量越多铁液含碳量越低,铸铁的力学性能会越高。球墨铸铁中的废钢加入量可控制在0~50%;

       废钢必须分类保管,成批废钢必须有成分化验单才能使用。废钢不得有严重锈蚀、油污和夹带泥沙等杂物,不得混有铁合金、危险品、有害物质;废钢应质量稳定,供应商应该是信誉程度高。非合金废钢、低合金废钢不应混有合金废钢和废铁,下列元素对铸铁生产影响严重甚至是有害的:

Cr,Ni   --------来自不锈钢

Cr,Mo,V,W --------来自工具钢

Pb,Ti   --------来自防锈漆

S     --------来自油料

Cu,Zn,Sn  --------来自轴承

Ni     --------来自某些钢

(1)对于单件表面有锈蚀的废钢,其每面附着的铁锈厚度不应大于单件厚度的5%~10%。

(2)废钢表面和器件、打包件内部不应存在泥块、水泥、粘砂、油污等。

(3)废钢中禁止混有爆炸性武器弹药及其他易燃易爆物品,禁止混有两端封闭的管状物、封闭器皿等物品,禁止混有橡胶和塑料制品。

(4)废钢铁中不应混有有害物,废钢铁中禁止夹杂放射性废物。

(5)废钢铁中不应有成套的机器设备及结构件(如有,则必须拆解且压碎或压扁成不可复原状),各种形状的容器(罐筒等)应全部从轴向割开。机械部件容器(发动机、齿轮箱等)应清除易燃剂和润滑剂残余物。

       废钢的相应规格见国家标准:GB/T 4223—2017《废钢铁》。

4. 回炉铁
       增加回炉铁(或废铁)加入量可降低铸铁生产成本,从质量控制考虑加入量不宜超过70%。回炉铁应按不同牌号、成分分类存放,不得混杂。特别是不能将普通铸铁与球墨铸铁或特种铸铁回炉铁混杂在一起。回炉铁使用前应去除表面夹杂物,力求洁净。

5. 铁合金
       铁合金主要用于调整铸铁中的合金含量,或用于变质处理,以改善或提高铸件的有关性能。

       各类铁合金均应有质量证书,以证明其种类、化学成分、合金含量等质量指标,存放时应避免受损、混杂和污染。使用时需破碎成规定的大小,炉内加入合金块尺寸应为30~100mm,炉前加入合金粒度为1~20mm。

       合金可在炉内加入,也可以在浇包内加入。采用多级的合金化工艺(镍合金球墨铸铁、硅钼合金铸铁、高珠光体铸铁等)更为经济,硅、钼、铜、锡均可以在熔池内熔化。要特别注意避免因浇包携带的残渣或铁壳可能已含有足够的合金元素,造成随后的浇包内合金含量反而超标,改变了随后的浇包实际合金含量。

       要通过检验分析确定这些合金的确切化学成分,大多数硅铁合金都含有铝,过高铝含量会导致铸件出现针孔状缺陷。孕育剂硅铁合金(典型成分为0.8%Ca,0.8%Al)比普通硅铁合金更为昂贵,用于改变铸铁的成核能力。如果仅仅是添加硅元素就不需要加入孕育剂硅铁合金。此外,注意必须保证加入铁液中的孕育剂干燥和避免过度氧化。

6.炉料遗传性影响
       生产实践中会发生更换炉料后,虽然铁液的主要化学成分不变,但铸铁的组织和性能都会发生明显的变化的现象。炉料与铸铁组织之间的这种非工艺条件影响的关系,通常用炉料的遗传性解释。目前对此现象还缺少系统性相关研究,只能说在相同生产条件下,合金的组织和性能同时取决于原材料的微观组织及遗传效应。

       目前已普遍承认铸铁冶金生产过程中存在着组织遗传效应,已有的研究和实践认为,铸铁的冶金过程中原始炉料的合金元素或微量元素对铸铁件的组织和性能有着明显的影响,可简单地用微量元素指数来描述炉料的遗传性。实际上,原始炉料中还存在其他的遗传性因素,例如气体含量、特有的显微组织结构或其他微量元素等。铸造冶炼过程错综复杂,实际生产中出现问题时,首先要分清真正的原料遗传效应和冶金工艺条件影响,避免进入误区。

摘自现代铸铁技术

推荐资讯
更多>>
网站首页 / 公司简介 / 产品展示 / 研发中心 / 质量管理 / 人力资源 / 企业动态 / 员工文采 / 联系我们