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近年来，由于环保的要求，大多数小型冲天炉被小型中频感应电炉所取代，冲天炉由于使用焦炭等燃料，熔炼过程发生冶金反应，而电炉熔炼主要是合金重熔，冶金反应作用不显著。0 y5 `, V5 V! r1 j: e! c/ v. U9 W
( {) @4 S3 A5 g# Z3 l6 U" r 根据电炉铸铁的熔炼特点，要求铸造工作者在铸铁的成分选择、炉料配比、废钢用量、孕育工艺、增碳脱碳、增硫脱硫、球化工艺、蠕化工艺、温度控制、浇注工艺等许多方面需要更新观念，采取符合实际的手段来保证和提高产品质量。
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一、电炉铸铁炉料配比及合成铸铁( t; R% ] J+ D+ k/ Y
: x( j9 B' a: G7 z8 K0 c 在铸造行业，人们常说，铸造材料的成分决定组织，组织左右性能；这句话其实并不全面。我们在生产实践中发现许多铸铁，在相同成分时，机械性能却有较大差异。铁水的质量除与其成分有关联外，还与炉料配比（生铁用量、废钢用量、返回料用量、合金加入量），熔化与出炉温度，孕育工艺等有密切关系。所谓合成铸铁，就是指配料中使用50%以上的废钢，通过增碳合成的方法制取的铸铁材料，因为需要较高的熔化温度，只宜在电炉中熔炼。目前合成铸铁主要有合成灰铁和球铁。通过大量实践，对于HT250、HT300等高强度灰铸铁来说，废钢左右强度、生铁影响组织.' C: t% `; e8 o, Z) |* C% h
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配料禁忌
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（1）高比例废钢（尤其是船板）与高比例回炉料（浇冒口、废铸件、铁屑）搭配，合成灰铁的废钢加入量不宜超过50%；- |# c5 x3 U# V3 F3 b: ]( D
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（2）高比例废钢（尤其是船板）与含硫磷高的生铁搭配。( P1 \- D0 j2 p! t% ~, h; M5 ~
( H) q$ ^" }3 A6 U' b: J3 I （3）回炉料超过40%（浇冒口、废铸件、铁屑）。
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8 J8 n2 x* P4 U" r7 ?! F$ i& O5 I* H 配料优化0 Z( \: N. l$ ^4 r6 _& T5 t
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组合（%）组成 生铁 废钢 回炉料，, s+ n& J0 w" [ ?. H) _+ O
$ d! c3 i0 ]* G" y) ~/ k- D 配比A 40 30 30
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# m/ A* G% @- F- l3 l! H) o 配比B 30 40 301 d3 s" t- F, |5 F
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配比C 20 40 40
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配比D 20 50 30' d0 P1 g2 G' ?4 O% D
, c0 M% L6 P6 {1 i6 b- h 锰硫含量8 a/ v9 ?4 ]2 H- b6 @/ n
6 ^4 Z$ G% q; z! L 需要提高硬度时锰的含量可达1.0－1.2%，但不要求相应提高硫的含量（关于灰铁中的硫含量，另行分析）。/ n% N0 g" z, z5 s% A( Z4 K- S
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某公司为了节约成本，多用废钢，在两个月内试制合成高牌号灰铸铁，废钢用量一度达60%，有一段时间除加入废钢外另加回炉料和少量铁屑，最初质量不错，但一段时间后发现铸件批量缩孔、缩松和有白色硬斑，并且持续不断越来越严重。, }# b5 y" H0 E& S/ _* D7 x
+ D- \6 S& l0 s; j 此缺陷成因：初步判断是铁水中MnS的含量过高而引起的铸件显微缩孔、缩松，MnS富集形成白色硬斑。这是由于高牌号灰铁HT300成分要求Mn含量较高（1%左右），加之废钢自身锰也高（船板中的16锰钢含Mn在1.6%），而废钢中的S以及回炉铁（包括铁屑）中的S和锰反应产生的MnS在炉料中的积累达到一定程度，就会产生过量，从而产生上述缺陷。7 z- X0 ~. Q8 ?/ ^# {5 y
2 G0 J, p9 g; B7 P0 L4 | 为了减少铁水中的MnS含量，一般用加入一定量的优质新生铁（低S低Mn）来调整，另外提高孕育效果，可使MnS细化，减弱其不良影响。
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5 J8 ]. ]+ P- N 废钢加入量过大时，由于废钢熔点在1530度左右，而生铁和回炉料的熔点只是1230度左右，多用废钢增加了电耗，加大了铁水的过冷倾向，还吸附大量的氮气，一般来说合成铸铁工艺并不适用于灰铸铁，而比较适用于球铁4 k: Q; @& C9 a0 F4 `8 O3 U$ |
; x0 Q, O; F( g8 H 二、关于电炉灰铸铁增硫问题
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前面已经说过，中频感应电炉熔炼铸铁工艺对比冲天炉熔炼，除了具有熔化温度高的优势外，却有不少缺点，主要有三个方面的问题：
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/ G n$ m L" z0 N7 } 一是铁水过冷倾向较大，极易产生影响材料机械性能的D、E型石墨；
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8 A+ b- _1 }$ q; P 二是铁水纯净，异质结晶核心较少，导致孕育效果差，在同等成分条件下，铸件强度偏低铁质偏硬；8 x' v. \' {1 c$ Y9 @8 H
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三是收缩倾向较大，在高牌号灰铸铁中锰含量较高时，容易产生显微缩孔、缩松。
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8 M- U3 o: \. h) g" _ 针对上述问题，应对的措施是：8 Y$ S6 u$ a. Z5 U' Q
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1、在熔化后期增加一个高温保持时间，尽可能使各种炉料熔化的铁水晶粒均匀，尤其是细化石墨；+ B" J# v$ q# C
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2、适量增加外来异质核心（如硫化物），强化孕育效果，促进A型石墨的形成；. t+ [$ A6 |/ u+ x
/ z# [/ m7 ~+ ^% y" O' q: t 3、控制高牌号灰铸铁的硫、锰含量及其比例，控制回炉料比例，达到合适成分。# `: S) ~: \2 l$ U2 r' J
! q% P5 r9 H7 ]. H; z 这些措施，对不同结构的铸件产品是有差别的，需在实践中掌握。
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（来源：互联网）
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发表于 2021-3-28 11:40:20
