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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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          如何解决中频感应电炉熔炼铁液的不良特性?
    7 w# ?" ]4 [' N  b: U# ^* Y& b
      ^. x/ E. Y5 U: _! D  q8 Y
    1、中频感应电炉铁液不良特性
    2 D: o5 y  w. d9 y' ~' F& g; N- N: K3 p# x0 i/ a9 H
      (1)电炉铁液晶核数量少,过冷度大,发生白口倾向大。
    0 j+ v' g; e6 ]& H

    - V6 V. t4 ^1 G! n7 d1 p  (2)同样的化学成分下,收缩倾向大,流动性差。

    + ?* N2 M8 L- V2 i/ |
    , W9 r8 w$ Q# B. L5 c9 G8 N  (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。

    3 ?6 u) I' |- C+ F* {$ }$ O. O9 d$ Y1 p% C0 G
      (4)孕育效果差,衰退速度快。

    # K  E" e1 W! d, Y0 {/ l0 J' Z* i
    ( y& d  ~6 A5 }  (5)铸件内应力大,裂纹倾向大。

    2 s+ j% I( f0 s, d/ O* a7 r6 L$ b( M. q
    * W) P9 F7 @, T) u2、原因分析
    3 e) L; `: R) f% U

    2 N& j+ G0 o( k- v/ ?0 v) C    “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。
    # x: Q& J) Q1 G
    : s* ~2 p4 q: n1 b0 G, b; o3、改善不良特性的措施

    ' f$ @; E0 ~" }7 d9 D
    " X3 }) w% z) e- x* d  (1)原材料的选用
    % F* l4 E# y' r( O+ `  z
    , z5 W( y  w1 e1 S: n
        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 j& G4 E6 \  s1 I4 z/ }
    6 x/ `  W% H0 @& T0 g0 i
        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。$ e8 g7 O0 U5 ]2 J$ q3 S" O7 i
    , }% Y+ ^$ N8 L- m9 H
        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。
    * S# F1 [0 X" H3 D5 p& E6 w  o, n* L
      (2)化学成分的选择  
    - H, ^* K" p6 N9 M$ @5 N

      Q9 m- z5 f7 v% S$ R" r* X( m/ X    ①CE含量要略高于冲天炉。
    8 ^6 B# f( b. S8 x# w3 K
    4 C0 g  h( z! x
        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%。
    # a9 I- f* T" u9 N8 j  R

    6 A  P5 P+ g  p  (3)工艺创新措施  

    & i+ m! v# ^9 E7 R( q# e7 [& l7 C; B. s2 b6 A+ ~/ y, a
        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。% {; b/ I& G7 P- ^/ w1 u6 r# O
    ( P* z9 P. S0 _3 y1 B9 X
        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%。
    ; t) v% \+ [0 ~7 G: @& N$ r
    + T. u1 ?/ W: d: e8 K    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。8 p7 j  O& Z- x  V  I- T4 K1 n
    ; a" R( m* l: s
        ④ 对铁液进行合金化处理,一般选用合金元素Cr、Sb、Cu、Sn。
    2 I  ?9 U7 R4 e7 x6 Y$ h4 n6 o

    . S1 r# A0 u: h3 `3 C    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%。
    - @" V" Z8 c2 j9 t4 s0 F
    " }  x, h7 c6 I9 c! j2 E
        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%。
    * T' a5 g/ N6 Q1 N

    4 K# Q, y$ ~% b    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%。
    : Q$ {8 n+ \8 `& M5 J+ R$ v0 ]

    - X- T. k! J( U* T6 D& j    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%。1 ~- b- O+ h% ]5 r

    ! s$ R% _' n) q1 t( |$ ^  x; |& \    (1)电炉生产合格的铸件,原材料一定要成分稳定,无锈蚀。8 T- ?5 l9 j+ ]: _: @) d6 i

    , P2 ?+ h, p' H$ x: b1 [0 s! `. Z$ U    (2)使用增硫剂,严格控制含硫量。

    . {( [1 ]  I+ k7 u- X& k' a  D& e
    9 Q4 P$ b2 M( j; b* F- b1 R0 ]    (3)坚持“快熔快出”原则,控制铁液在炉中的高温保温时间。
    + d! K& e, B+ l" v% p( ]
    + B+ C' B( o5 c
        (4)使用长效孕育剂,提高孕育量。

    % e% R9 I! e, T% E
    (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!" J* @: A$ j6 t4 H/ u
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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。
    3 Q/ K* n) C/ B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 17:27
    ' |8 q' L& [4 z* e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。
    9 P0 S6 C7 j4 j9 s用中频炉 ...
    " ]' r' ^! f' S1 i: a/ V9 C
    不是恐怕,而是本身就属于淘汰!
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    开心
    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) J' g- I% s% N  J. t
    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 ...
    8 D  g' k( |9 l2 G' {* Z
    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
    $ |0 M8 g; ?7 k' b" W/ H& S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 ...

    & ~$ f& F. z. T3 b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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