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[交流] 如何解决中频感应电炉熔炼铁液的不良特性?

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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2022-10-2 12:03:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    x
          如何解决中频感应电炉熔炼铁液的不良特性?' H8 d( Q2 r, X! D0 a/ ~

    0 q+ T4 {" d3 ~1、中频感应电炉铁液不良特性
    ' U) y& k: {  }% ^  j5 V/ ]; d; d  N6 p5 a3 B$ r8 T; ]. F9 l
      (1)电炉铁液晶核数量少,过冷度大,发生白口倾向大。
    ) {) v& @: M' S* }$ B

    ) {: C2 w/ @' e2 Q8 F, B  (2)同样的化学成分下,收缩倾向大,流动性差。

    ! ]$ s/ ~6 J! _, I2 d+ E9 ~$ d9 D
    * E( j6 S5 Q- B4 I6 @! V  (3)石墨形态不稳定,A型石墨少,D型、E型石墨多,珠光体含量少。
    / z" Z! ~; G* ~# m& _8 T
    0 {4 x4 }% @: Y1 D, R5 U+ y! F* l
      (4)孕育效果差,衰退速度快。
    ; l9 ?( z: U1 ]2 J2 Y
    ( ]% @5 r6 J& Z; Z! v& n6 n
      (5)铸件内应力大,裂纹倾向大。
    . n2 J$ x- ^( p" e" I; H

    4 D# z( T! c: y- Z  ?( W& D2、原因分析
    8 |! f: U+ C# L. U4 @
    2 m6 T5 {$ y8 s# i3 u
        “硫化物核心理论”认为:铁液含硫量低时,白口深度较大,随着含硫量的增加,白口深度逐渐减小,达到一个最小值,此时wS为0.05%~0.06%。然后,随着含硫量的增加白口深度增加。也有资料认为“低硫时共晶团数少,成核度很小,随着硫量的增加,共晶团数急剧增加,当wS达到0.05%以上后,共晶团数增加趋向减缓。”所以电炉铁液含硫量低是问题所在。冲天炉熔炼过程中由于焦炭中硫的影响,铁液增硫;而电炉没有增硫源,所以不会增硫,且硫与其他元素极易形成化合物,浮于铁液表面,与渣子一起被清理,在电炉高温保温时更为明显。
    ! ~% w' _6 w/ r# z% T) E$ `0 x% d$ [( P: \& @
    3、改善不良特性的措施

    0 u* _8 [; b+ f9 v! B6 @0 ]) n( c) j
    6 J3 P; x- M+ {0 Z" `' c/ m" t! r! Z  (1)原材料的选用
    % l. f- D% B9 l  ^; V# S( a6 C

    ! W3 M: U3 A  s' [% U! P    ①原生铁要选用规模大、高炉容量大、铁矿石质量好以及来源稳定的厂家,这样能保证生铁的成分稳定,有害元素少。3 _7 s* x; l# c+ n) [
    + B" q* h: V& I0 t! j/ J; B4 N
        ②禁止使用锈蚀严重的废钢,并且在使用前废钢和回炉铁必须经过抛丸处理。
    - u) X* k2 v* i4 x% ]: z

    9 n4 E! c. x0 R1 M    ③增碳剂要经过高温石墨化,否则增碳剂吸收率低,吸收温度高,而且还会造成铁液碳的不均匀。  y! y: Q) P( H% U- ?& p

    0 l6 r. k0 P1 n. ]. h  (2)化学成分的选择  
    8 {3 R  f' Z4 X8 b0 S$ q
    5 u! h3 |! g2 v+ ^1 j" h& i* r0 G
        ①CE含量要略高于冲天炉。

    $ @6 m! b- [9 B5 u1 `: K. A- R) @7 u- T
        ②以HT300普通机床床身为例:wC=3.0%~3.05%,wSi=1.45%~1.55%,wMn=1.0%~1.1%,wP≤0.1%,wS=0.05%~0.08%。

    6 P3 Z7 W& {  z. s+ _& ?0 s$ d+ E  Y, ^7 ^2 r
      (3)工艺创新措施  
    9 m$ s: h+ o. e# a3 V+ B
    " Z2 y" c% H+ A' c
        ① 为改善铁液在高温保温时间长而产生的不利影响,工艺改变,强调“快熔快出”原则。铁液在炉内成分调整,升温后尽快出炉。保温时间不得超过10min。出炉后迅速浇注,最大限度地缩短铁液在炉内、包内的保温时间。
    2 N2 {# f8 }  x  v# C% y/ _8 T+ m- q; @  L+ ^3 A
        ② 为改善石墨形态不稳定,出现D型、E型石墨的不利影响,我们使用了FeSi75Ba长效孕育剂,延长了孕育有效时间,抑制了异形石墨的产生。石墨形态、珠光体含量都有了很好的改善。但也要注意终硅量的控制,如果终硅量过高,珠光体含量极易降低,一般孕育量为0.3%~0.6%。; a2 T9 ]7 X+ T1 i' t9 ]
    6 t& l. V* G; P  R' k* w
        ③ 为消除含硫量低造成的不良影响,使用增硫剂来提高含硫量。使铁液中的wS由0.03%增加到0.05%~0.08%,以增加形核数量。石墨形态、珠光体含量有明显改善,孕育效果明显。+ ?, W9 N+ \6 u8 H$ A

    ! Z5 Y# I" E$ D* l3 i3 W2 o  [    ④ 对铁液进行合金化处理,一般选用合金元素Cr、Sb、Cu、Sn。& ^+ @6 P% }% V# v; h) v
    " ~. p8 ~0 E, u1 `' R+ j
        Cr 是强的碳化物稳定元素,稳定渗碳体,因此能提高铸件的硬度、耐磨性,加入量0.2%~0.4%。1 d) z5 v$ G5 ~2 l" @$ |
    ( w: W! H3 s" D- X9 h; b4 ]% {0 i
        Sb是强烈促进珠光体元素,但没有细化晶粒和组织的作用,并且增加抽缩性,加入量0.02%~0.04%。
    , S5 o( E: C; E! y5 R

    + Q: J4 t; J* Q( q5 a    Cu是比较温和的促进珠光体的元素,在使用中副作用小,因此比较常用,加入量0.3%~0.5%。+ Y1 n, e4 }" L

    4 q! g8 G( A/ A1 l4 Z, x- f    Sn是强的碳化物促进元素,增加碳化物,消除铁素体,可以提高力学性能和耐磨性,加入量0.03%~0.05%。& U6 z4 |0 A; M" W3 O# d* O: P

    1 b$ v  R6 @6 D" p, _& J: |7 N    (1)电炉生产合格的铸件,原材料一定要成分稳定,无锈蚀。; K, E" }& H0 X- h6 R6 }
    # r- C6 T+ B% h' k0 Z: `: H
        (2)使用增硫剂,严格控制含硫量。

    ( Z- I" o% B7 N4 X6 j. J. y
    ; {5 I0 ?  v5 h! s  B/ [    (3)坚持“快熔快出”原则,控制铁液在炉中的高温保温时间。
    7 `, L9 K  P+ H% R, h- C
    ' r+ W8 l- l* M( d) w& d+ F
        (4)使用长效孕育剂,提高孕育量。

    6 [- _, G/ Z* ?4 B/ I" A( K0 |
    (来源:互联网,稍加整理)
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2022-10-3 09:20:47 | 显示全部楼层
    虽然看不懂,但是也看完了,要学习学习!" ?$ w5 Q7 T/ ], P; C& l$ Q& B
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    2023-8-26 08:36
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2022-10-3 17:27:59 | 显示全部楼层
    就目前的情况来说,太小的高炉恐怕活不下来了,除非买的是蒙古炉什么的,非正规企业出来的生铁。
    5 p" f) `# l8 O/ v, [0 X! s用中频炉,很大一个问题就是保温时间太长,浇注速度跟不上
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    [LV.Master]伴坛终老

     楼主| 发表于 2022-10-4 08:38:15 | 显示全部楼层
    xcxso 发表于 2022-10-3 17:275 x( `( D: E2 c3 P2 s
    就目前的情况来说,太小的高炉恐怕活不下来了,除非买的是蒙古炉什么的,非正规企业出来的生铁。+ d* @4 i; _& @2 t, e
    用中频炉 ...
    9 L. h' e. Q3 ^9 c( G
    不是恐怕,而是本身就属于淘汰!
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    2019-4-18 15:07
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2022-10-5 17:14:57 | 显示全部楼层
    探讨坚持“快熔快出”问题:这是国外常规和推荐的做法,但我们几个单位都必须精炼10-20分钟才行,快熔快出品质系数就是低,为了提高效率,做过多方尝试都不行;这里差异一直不太清楚,只是怀疑国内外材料纯净度不同造成;
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2022-10-5 21:11:28 | 显示全部楼层
    呼啸 发表于 2022-10-5 17:14( w: e! S4 Y' m% T; f6 v# [
    探讨坚持“快熔快出”问题:这是国外常规和推荐的做法,但我们几个单位都必须精炼10-20分钟才行,快熔快出 ...

    " V4 ^$ y2 p2 E- ~7 r8 o( w原材料干净,回炉料经过处理,使用预处理剂,孕育剂成分优化,微合金强化
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    [LV.Master]伴坛终老

     楼主| 发表于 2022-10-5 22:59:17 | 显示全部楼层
    山巅牧羊人 发表于 2022-10-5 21:11  T2 ]3 q0 f3 r  @
    原材料干净,回炉料经过处理,使用预处理剂,孕育剂成分优化,微合金强化 ...

    3 F: v8 M9 l  b7 ^国外老早就使用预处理工艺了,老外很注重铁水的冶金质量,出炉前必须要测铁水的过冷度~
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