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[交流] 碳化硅作为预处理剂在铸铁冶炼上的应用探讨

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  • TA的每日心情
    奋斗
    2023-7-24 08:08
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    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2018-12-11 22:39:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    论坛中有不少坛友在探讨碳化硅的作用,曾经在这次苏州的热加工论坛也与陈工聊此有共同点。借此论坛我将20多年来我所接触到有关应用碳化硅的经验与大家分享。其中大家会问起究竟何种规格的碳化硅可以作为我们铸造(铸铁)冶炼用,在此我将早期美国铸造厂对于碳化硅的使用标准罗列如下,便于各位坛友以后你们工厂制定原材料标准做参考:
    : v5 T. P4 @2 K* G1 X! X! w
    3 n# N8 ~$ @) R0 i! v9 D4 W3 uSubject:90% Silicon Carbide
    - j7 p: y+ a  {4 y! s- Chemistry analysis9 C0 A& w& f( B" w6 y
    SiC:                88-92%
      v$ \7 p: N+ p! bC:                3% nominal6 [: j: n& [& }- I2 \# g) h/ N
    Free Si:        1% nominal& b! B  I1 g3 M4 |' R% N5 T
    Free SiO2        3% nominal# Z. H4 x) D( @2 X7 X" t

    ! J7 b0 `  m2 o( w/ TPhysical Properties
    # O1 t: Z+ u0 O# C+ i. {$ qGrain Size: less than 3/8"
    & h7 o2 v5 m3 [6 V
    " g. z. M' I3 r' w* X" \# ZSilicon carbide metallugical advantages:
    : M  G# P: Q; C5 B7 ]' Y7 y- Compared to ferrosilicon, extremely low content of aluminum$ f8 O  K( R. a! K- t/ t0 z! o9 Y8 w
    - Very low hydrogen and nitrogen& w: V! Z+ q* s7 F% T
    - Low sulfur content
    : L3 b. Q1 I. r- _4 x1 B& v; J6 s  b- SiC does not melt but dissolves in iron and steel
    . [+ o* s# P1 o( a( S4 n- SiC is stable against oxidation0 a2 v4 ?) s! n* K1 O
    - A low cost silicon addition/ M6 {5 O; d  Y. n7 |

    ; x* C1 S$ L: Y/ v通过一些实践和看了一些国外资料对于碳化硅在铸铁总结如下:; e3 i: c% Q( N* f
    碳化硅产品可以运用在铸钢和铸铁冶炼中,它不仅可以部分替代增碳剂和硅铁,还可以与增碳剂结合铸铁的增碳效果更好。碳化硅在铸钢冶炼中可以起到沉淀脱氧和氢,在铸铁冶炼中也同样具有降低铁液中的氧含量,从而减少铸件在冶炼过程中吸入式气孔的产生。碳化硅预处理剂还有增加形核功能,改善感应电炉熔炼易产生激冷石墨的作用。
    7 r' n: D4 T: a% d; s. F! `+ n
    生产实例:本人已经在一些灰铁熔炼实际中取得很明显的作用,现正打算在球铁的应用上选取有改进的合作工厂做进一步的验证,这样为碳化硅作为铸铁预处理剂在铸造行业推广做出一些贡献。
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2021-5-9 11:42:10 | 显示全部楼层
    山巅牧羊人 发表于 2021-5-9 08:28+ u: u# e+ f, b& u2 L% O  B
    粘炉壁呗,劣质的增碳剂更粘炉壁! K3 U; _  p0 [7 Q8 ?/ o0 v( B
    粘炉壁不是碳化硅的错,是其中的杂质,杂质,杂质。
    ; \" L5 ?3 J% g8 Z4 @ ...
    2 Y. {- c9 R+ O
    操作也有问题!

    点评

    具体投料顺序应该怎么调整 ?  发表于 2021-5-9 16:15
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    前天 09:09
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2018-12-12 04:20:27 | 显示全部楼层
    感谢宋总的分享,可能是我之前测试的方法还是原材料有问题,用在球铁上,没发现多少优点,灰铁上效果比较明显
    & f, E/ z0 v. D3 G# W4 p今年废钢和生铁差价变大,走合成铸铁路线又是一个新的风潮,个人看法,大比例废钢干合成铸铁,增碳剂和碳化硅配合使用比较好,尤其是酸性炉衬的情况下
  • TA的每日心情
    开心
    2022-10-14 10:42
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2021-5-8 15:19:24 来自手机 | 显示全部楼层
    DDFMA 发表于 2021-5-8 15:11% x3 K$ V/ |: N* K5 ]( r1 K8 ?% u! P
    补充一句,碳化硅粒度是1-5mm,在2吨炉内使用的,最近发现的粘渣,

    : O! ^. b0 T" D( f( ?8 q0 N加料顺序有影响

    点评

    我一般都是熔炼中期加入的 1%,粒度1-5mm的,含量88%纯度的,请教下,这个投料方法合适吗  发表于 2021-5-9 09:16
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    2022-10-23 04:26
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2018-12-12 05:31:37 | 显示全部楼层
    学习一下,好东西要分享要推广' c* D- S; k  K# _( R9 v: G0 a
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    8 小时前
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2018-12-12 09:58:12 | 显示全部楼层
    感谢宋总无私的分享,以后多向您学习,毕竟我们还是有许多共同语言的

    7 k; {0 S1 |9 \                               
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    ( r, X) r$ y- J4 h! J
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    2023-1-13 09:46
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    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2018-12-12 18:27:28 | 显示全部楼层
    学习了,感谢分享!楼主绝对是资深的老法师!
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    2023-8-26 08:36
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2018-12-13 01:18:20 | 显示全部楼层
    感谢宋总分享,能不能多说一点呢?
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    2021-10-28 10:45
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2018-12-13 07:55:42 | 显示全部楼层
    xcxso 发表于 2018-12-13 01:183 u" C) m- C# P- [! j% l, u$ o2 N
    感谢宋总分享,能不能多说一点呢?

    ) c! G9 p" L  C+ x4 J楼主这是”言语不多道理深“,道出了精华,还希望能听到详细的内容。
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    奋斗
    2023-7-24 08:08
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    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2018-12-13 12:07:28 | 显示全部楼层
    老翻砂匠 发表于 2018-12-12 09:58. r' m, y8 d9 q( w. k5 `- ^6 {
    感谢宋总无私的分享,以后多向您学习,毕竟我们还是有许多共同语言的
    / g5 _& R2 j5 m( H* |  l
    谢谢陈工,希望籍此论坛能够抛砖引玉,把碳化硅预处理剂应用尽快地在铸造行业推广开来。因为早期碳化硅的成本与硅铁和增碳剂的价差太大并认识不足,很多业界老板觉得成本高,但是随着硅铁和增碳剂的价格上涨,我的一个客户就计算过使用碳化硅后成本并没有上涨,反而改善了他的产品质量。同时,对于大量以废钢作为炉料熔炼铸铁的案例不断增多,使用增碳剂配合碳化硅结合解决一些熔炼问题,其应用前景应是看好的。
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    8 小时前
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2018-12-13 12:12:11 | 显示全部楼层
    henrysong6514 发表于 2018-12-13 12:07
    6 b! A% D8 Z4 S0 `' W谢谢陈工,希望籍此论坛能够抛砖引玉,把碳化硅预处理剂应用尽快地在铸造行业推广开来。因为早期碳化硅的 ...
    / ~$ r8 j! N( B9 W7 C" K" ~" N( f
    现在使用碳化硅的铸造企业已越来越多了,基本上也都意识到了碳化硅的好处,所以,价格也就随着上涨。
    2 k. _' X; y* ]! H$ |  U6 L( ~+ {, ~
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    2023-7-24 08:08
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    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2018-12-13 13:46:52 | 显示全部楼层
    xcxso 发表于 2018-12-13 01:18: O. r# ^/ ~  {2 L2 P$ H
    感谢宋总分享,能不能多说一点呢?

    5 E- O% t3 I6 U& J这上面的六条对于碳化硅冶金优点的描述,是我20年前与同事一起去CMI参加一个会议时拿了一些参展的材料供应商资料上摘录的。其实至今看来,有些已经应验了。比如拿最后一条“ A low cost silicon addition",在20年前我们国家的硅铁在4000-5000元/吨(刚看了早期记录),到现在硅铁在7000-8000元/吨,而碳化硅在配入炉料时我们论坛上网友也提示过,增硅部分是按照65%-67%左右配入的,那时候似乎碳化硅价格也贵,不理解这一条。但是到了现在才渐渐知道,我们国家的铸造业已经到了美国那时代了,那时候我去参观了美国印第安纳州的一家Brillion铸造厂和我当时服务的总部威士康辛州的铸造厂,他们当时所加的炉料绝大部分是回收的废钢为主,很少有生铁加入。其实我们现今也同样如此,大量废钢的再生利用和废钢与生铁巨大价差,使得合成铸铁发展风生水起。那时老美在炉前就大量加入碳化硅和少量增碳基在熔炼铸铁,有别于我国当初的电炉配料常识。所以说当初人家提出的”A low cost silicon addition“是相当有道理的。
    6 \+ D+ Z" O0 V, r' @碳化硅熔点大家都知道相当高,百度一下2700C,对于我们感应电炉熔炼铸铁1500-1600C根本难以熔化,SiC does not melt but dissolves in iron and steel, 但是它可以溶解在铁和钢里,成为形核核心质点(今年苏州热加工论坛上与老翻砂匠交流中,陈工如是说)
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    开心
    2023-8-26 08:36
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2018-12-13 14:11:19 | 显示全部楼层
    henrysong6514 发表于 2018-12-13 13:46) z  {. c2 |  y/ W( Q( R7 {  E
    这上面的六条对于碳化硅冶金优点的描述,是我20年前与同事一起去CMI参加一个会议时拿了一些参展的材料供 ...
    % k( P* m& `4 L0 f: r$ V
    感谢宋总的解答,随着这些年钢产量的提升,估计大量用废钢来炼钢、做铸造是必然的事情
    + I6 o) }' x+ w大量用废钢,自然需要大量增碳和增硅,这时候碳化硅的成本优势就提现出来了。大量加生铁,根本就没有多少增硅的空间,自然不会大量加碳化硅的。
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    2021-10-28 10:45
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2018-12-13 15:06:37 | 显示全部楼层
    henrysong6514 发表于 2018-12-13 13:46
    / [. }7 b# B6 o: d$ r% D6 @这上面的六条对于碳化硅冶金优点的描述,是我20年前与同事一起去CMI参加一个会议时拿了一些参展的材料供 ...
    - _, [$ [# R! G% u- ~1 h
    您的回复又使我学习了很多,说“胜读十年书“一点都不过分!您提到的老翻砂匠陈工,一直是我的偶像之一,当然还有老董工等论坛老师,我也一直在考虑,不是电炉做不好铸铁(相对于冲天炉),而是由于电炉的特定因素,我们没有去有效的规避与完善,如果有效手段跟上了,电炉同样能达到冲天炉的材质水准,使用增碳剂和碳化硅就是其中之一!对铸造的研究,任重而道远!
    4 B8 A. }$ A6 v0 t+ y再次谢谢您的帖子与回复!
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    开心
    2022-9-7 16:47
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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2019-1-20 11:22:51 | 显示全部楼层
    赞同你的观点!/ g+ i, M' P2 Y- E
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2019-2-27 14:06:28 | 显示全部楼层
    想到了另一个问题,似乎在球铁上,碳化硅的效果没有那么神奇,不知道大家怎么看
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    2023-7-24 08:08
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    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2019-2-27 21:54:16 | 显示全部楼层
    铸造小猫 发表于 2019-2-27 14:06
    3 q- M) a, X# l9 P$ E# x! i想到了另一个问题,似乎在球铁上,碳化硅的效果没有那么神奇,不知道大家怎么看 ...
    ) k; M: L9 L) G) y/ g
    @铸造小猫,这实际上跟碳化硅在球铁原铁水里面配入量不高有关联,我在之前做个两个案例只能配入到0.5%左右,按照一些参考和实际试验要求碳化硅的配入量1%或以上最好。
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    开心
    2021-10-28 10:45
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2019-2-28 00:48:56 | 显示全部楼层
    henrysong6514 发表于 2019-2-27 21:544 o" _2 y& P+ @# p+ t
    @铸造小猫,这实际上跟碳化硅在球铁原铁水里面配入量不高有关联,我在之前做个两个案例只能配入到0.5%左 ...
    4 F4 a: q& a" l6 {9 I
    对的,SiC量达不到1%是不会有什么效果的。
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    郁闷
    2024-3-20 09:53
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2019-3-1 15:28:52 | 显示全部楼层
    henrysong6514 发表于 2019-2-27 21:541 N" h/ [9 h! x3 ^+ u
    @铸造小猫,这实际上跟碳化硅在球铁原铁水里面配入量不高有关联,我在之前做个两个案例只能配入到0.5%左 ...
    , f( W9 x) s( e* h/ U- S
    您好,请问按照您的经验,碳化硅作为预处理剂,合适的粒度应是多少?我看您资料里写的是Grain Size: less than 3/8",作为形核核心是不是太大了?
  • TA的每日心情
    奋斗
    2023-7-24 08:08
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    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2019-3-1 20:02:36 | 显示全部楼层
    崔金 发表于 2019-3-1 15:28
    . I) u8 [) E1 U4 c% N6 n; Q9 v( }/ Y您好,请问按照您的经验,碳化硅作为预处理剂,合适的粒度应是多少?我看您资料里写的是Grain Size: less ...

    & y- o( x* Z1 e7 p( O7 _& T3/8”相当于9mm的颗粒不算大,过小了在电炉的搅拌中易于漂浮在铁水表面,反而起不到形核左右。而一般在炉内添加的合金一般颗粒还是较大的,不像在炉前或者叫做包内处理颗粒都比较细。0 Q& c+ @& Y5 I, @5 d, k
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