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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。
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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。5 _# J6 S* d& J* ]& P+ f
, h+ H K0 u9 J0 L* @ 一、电炉铸铁炉料配比及合成铸铁- d* z/ s3 b$ s; h4 N8 W+ b
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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.
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3 @9 P1 d& W0 A 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%；' I+ U+ {4 Z( x$ ~3 v+ X- {# E! o% z/ R
/ D; p; P9 T, e- ?' H （2）高比例废钢（尤其是船板）与含硫磷高的生铁搭配。! D( ~5 A. d8 ~
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（3）回炉料超过40%（浇冒口、废铸件、铁屑）。, o/ A# J( B7 l. h, U- o- @
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配料优化
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组合（%）组成 生铁 废钢 回炉料，& l7 |2 L7 h2 Z8 C6 o, q0 z
3 G, n. N8 Q+ d7 h5 w1 n 配比A 40 30 30, I& k2 j+ q, c O0 Z/ U2 I8 L
$ Q5 w4 [) L- _; ^/ q 配比B 30 40 30
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配比C 20 40 40
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) Y0 \8 [ V, C 配比D 20 50 30
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锰硫含量
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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）。7 s `0 D* ]1 c4 G+ m2 y+ j* H2 V
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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。4 o3 m; i( U3 d6 O; y
3 o( l; P) Z3 f1 g% N8 o 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。& ?/ r4 P; D2 Q5 }0 P$ e0 I
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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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! T$ `! b9 Y5 D% h$ c 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; ~& \( N7 N0 V2 L: T
7 N# |' h& v% t" T$ N6 a 二、关于电炉灰铸铁增硫问题1 P2 d& B( _% a% N6 r& o6 _
2 k! j# a. Q1 Q! y7 z1 S, | 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：8 _+ y! i. x3 U! V- B$ }* \
$ x |! P! Y, R. ~$ D 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；" W( g2 A3 Q8 g& d
. g& [+ _* m+ V+ A 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；9 {+ x3 k% G8 ^# {7 B p
) \: t* |5 p$ v6 r: n$ V8 Q 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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' v8 e3 a. s" n4 a 针对上述问题，应对的措施是：
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$ }" W2 P$ b" L2 f# i 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；
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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；
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6 u! s% v6 t) W( H 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。
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! b) Z8 u* h$ o& W( e( U6 ? 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。3 D% ]4 z7 Q$ s) `
7 r h% R3 R8 B( O; O （来源：互联网）
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发表于 2021-3-28 11:40:20
