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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?- A$ I. I' o) p# V, ]
    ( z  z$ ^$ O5 o% S
    1、中频感应电炉铁液不良特性
    ) e  S1 a( Y( v( F3 d7 v) Y$ q" }
    ( I* a9 \6 G$ d% n  (1)电炉铁液晶核数量少,过冷度大,发生白口倾向大。

      [* a! X% R5 R7 V- Z' V
    6 h8 l' K7 g; n$ `: b3 [7 J6 Z1 |# Y1 U) z  (2)同样的化学成分下,收缩倾向大,流动性差。

    6 _2 t: U: C' u! `+ {4 L$ L
    / f  _1 b- |! h0 J  (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。
    - d. f8 c2 k' ^- N, `. v

    & S) S$ d( U+ Y& x2 c0 @  (4)孕育效果差,衰退速度快。
    " {0 n: g5 m% u( {! |
    3 ~, G2 G' Q# X5 X3 u
      (5)铸件内应力大,裂纹倾向大。

    * `/ |4 s2 J! a9 {" J
    + H* Q3 I6 K/ ?) c2、原因分析

    4 s8 T8 l( L+ h' O0 G8 H- q+ O$ U3 d' g8 d, n; J
        “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。4 t: Y7 `5 W" m" \
    : R( E6 k% o8 A- u" e. A  ?
    3、改善不良特性的措施
    $ F* X0 w" v7 P( f, j; i
    ( g; c% c2 D) l; p
      (1)原材料的选用

    / c8 _1 g+ V) R0 M1 d5 V  E  X
    + h) k/ l1 h: |! p; b9 r    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。$ L: A& O1 {/ {- B! r

    * X) N: l' g8 u& _# v7 Q    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。7 G/ \! c& z: y0 }) a

    ( c& |# y. K# [$ l8 `& L, X8 v& a    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。
    : {! }7 G4 v- v9 f) Q: v# c* z  Y; T6 Q
      (2)化学成分的选择  

    & [5 M* e5 Y% r; t- G# c* ?1 b% i4 N. H- c3 w. r
        ①CE含量要略高于冲天炉。

    : G" A$ V7 @- m4 _) C8 Z; {: Q9 I% C6 C. c
        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%。

    ! N9 [8 C7 G$ d- _4 Y1 f7 t
    6 w3 K$ e& o7 e: k5 _  (3)工艺创新措施  
    % D/ l& F* k% _8 m8 `0 j

    + N, p# f( k4 A% B' Q  |    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 n8 S  K9 g1 ]6 g* v0 G* ^
    / Q& S% v/ L: I; h; u  o- F    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%。; X5 m' b2 T1 w  a* q7 b( l( f

    8 Q5 p8 Y2 o& S% I/ F+ ~2 H    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。
    - v+ [9 Z7 Y4 z  }0 \
      v- l, G+ }, J" Z; v' R    ④ 对铁液进行合金化处理,一般选用合金元素Cr、Sb、Cu、Sn。+ {( B! J1 E: w4 j

    ' U) {: w/ C) P* S6 H    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%。: I: j9 P" k9 W- f

    7 y' h6 c& r/ N5 h; b* y    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%。
    . q* M$ Z* \  E' N

    3 l) T1 N0 K# J    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%。
    2 \8 l0 l( V5 `  ~0 d; O( T

    : Z( N7 a  T1 P    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%。
    ; n- s2 G/ F1 W3 t

    1 W' O- i/ S9 i, `0 l8 _2 q    (1)电炉生产合格的铸件,原材料一定要成分稳定,无锈蚀。
    # Q) m0 a9 n' E( b/ b+ a' L4 q* M% a5 r' T$ R6 ?1 M  s
        (2)使用增硫剂,严格控制含硫量。
    7 o% I6 s; q3 `* K  p

    . i' S, x: X! E: ~3 p" e" @    (3)坚持“快熔快出”原则,控制铁液在炉中的高温保温时间。
    8 i6 A1 l# }' r) Z
    * r+ n7 W9 o6 j! {# h
        (4)使用长效孕育剂,提高孕育量。

    4 T2 ~8 c9 o! }2 Q2 m
    (来源:互联网,稍加整理)
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    [LV.10]以坛为家III

    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!
    ' a9 n1 e# R5 p6 V5 p
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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。, }' f9 u8 Z. ?3 R& O! G
    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
    / D* q* O( k% e; J  ?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。' V% z1 \! A7 o! Z: B! \# {7 D& m, s
    用中频炉 ...

    8 t; w- p9 a8 a4 q3 g* {4 J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.10]以坛为家III

    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
    : q- B! O" \  ]* [" D/ U8 h* h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 ...

    + T( r2 p% f9 a& a. w9 m' Z) Y& A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/ u# `/ g& d( |7 _
    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 ...
    1 i. {# a' v6 N3 h2 C5 W7 `
    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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