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《中頻爐熔煉灰鐵的工藝(二)資料》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、中頻爐熔煉灰鐵的工藝、質(zhì)量控制淺論（二）3.1增碳率的控制和增碳劑的使用對于中頻爐熔煉灰鐵，許多人都以為只要爐前控制住鐵水的化學成分和溫度，就能熔煉出優(yōu)質(zhì)鐵水，但事實并非如此簡單。中頻爐熔煉灰鐵的重中之重是控制增碳劑的核心作用，核心技術(shù)是鐵水增碳。增碳率越高，鐵水的冶金性能越好。這里所說的增碳率，是鐵水中以增碳劑形式加入的碳，而不是爐料中帶入的碳。生產(chǎn)實踐表明，在爐料配比中生鐵比例高，白口傾向大；增碳劑比例增大，白口傾向減小。這就要求在配料中要多用廉價的廢鋼和回爐料，少用或不用新生鐵，這種采用廢鋼增碳工藝的鐵水中存在大量細小的彌散分布的非均質(zhì)晶核，降低了鐵水的過冷度
2、，促使了以A型石墨為主的石墨組織的形成。同時，生鐵用量的減少，也減小了生鐵粗大石墨的不良遺傳作用，而且灰鐵的性能也隨著廢鋼用量的增加而提高。在實際生產(chǎn)中就曾發(fā)現(xiàn)，在廢鋼用量約為30%的情況下，同樣用廢鋼、回爐料、新生鐵做爐料，在化學成分基本相同時，中頻爐熔煉的灰鐵比沖天爐熔煉的性能低，強化孕育效果也不明顯，這就是廢鋼用量少、增碳率低的緣故。由此足見增碳對于保證灰鐵的熔煉質(zhì)量、改善鑄鐵的組織與性能的重要性。灰鐵的性能是由基體組織和石墨的形態(tài)、大小、數(shù)量及分布決定的，改變石墨形態(tài)是改變鑄鐵性能的重要途徑。相比而言，基體組織較容易控制，它主要取決于鐵水的化學成分和冷卻速度
3、。但石墨形態(tài)卻不容易控制，它要求鐵水的石墨化程度要好。而奇怪的是只有新增碳才參與石墨化，爐料中的原始碳并不參與石墨化。如果不用增碳劑，熔煉出的鐵水雖然化學成分合格，溫度也合適，孕育也合理，但鐵水卻表現(xiàn)不佳：看似溫度較高，流動性卻不太好，縮孔、縮松傾向大，易吸氣，易產(chǎn)生白口，截面敏感性大，鐵水夾雜物多。這些都是鐵水增碳率和石墨化程度低造成的。碳在原鐵水中的存在形式主要為細小的石墨和碳原子，從細化石墨的角度考慮，原鐵水中不希望有過多的碳原子，其勢必會減少石墨的核心數(shù)，并且碳原子在冷卻過程中更易形成滲碳體，而細小的石墨可以直接作為非均質(zhì)形核核心。細化石墨、增加核心是實現(xiàn)鑄
4、鐵高性能的關(guān)鍵，增大增碳劑用量可以增加形核核心數(shù)量，進而為細化石墨打下堅實的基礎(chǔ)。因此，在實際生產(chǎn)中應(yīng)強調(diào)增碳劑的使用和增碳效果：①增碳劑的吸收率與其C含量直接相關(guān)，C含量越高，則吸收率越高。②增碳劑的粒度是影響其溶入鐵水的主要因素，實踐證明，增碳劑的粒度應(yīng)以1~4mm為好，有微粉和粗粒增碳效果都不好。③硅對增碳效果有較大影響，高硅鐵水增碳性差，增碳速度慢，故硅鐵應(yīng)在增碳到位后加入，要遵循先增碳后增硅的原則。④硫能阻礙碳的吸收，高硫鐵水比低硫鐵水的增碳速度遲緩很多。⑤石墨增碳劑能提高鐵水的形核能力，吸收率也比非石墨增碳劑高10%以上，故應(yīng)選用低氮石墨增碳劑。⑥增碳劑
5、的使用方法推薦使用隨爐裝入法，即先在爐底加入一定量的小塊回爐料和廢鋼，然后把增碳劑按配料量需要全部加入，上面再壓一層小塊廢鋼和生鐵，之后再邊熔化邊加爐料。此法簡便易行，生產(chǎn)效率高，吸收率可達90%。如果增碳劑的加入量很大，可以分兩批加入，先加60%~70%于爐底廢鋼墊層上，剩下的在繼續(xù)加廢鋼的過程中加入。在鐵水溫度1400~1430℃時也可加增碳劑，目標是要把鐵水C含量增至達到牌號要求上限。⑦增碳劑的加入時間不可過遲，在熔煉后期加入增碳劑有兩方面不利：其一，增碳劑易燒損，碳吸收率很低。其二，后期加入的增碳劑需要額外的熔化、吸收時間，遲緩了化學成分調(diào)整和升溫時間，降低
6、了生產(chǎn)效率，增加了電耗，而且有可能帶來由于過度升溫而造成的危害。⑧鐵水的攪拌可以促進增碳，特別是附著在爐壁的石墨團，如果不用過度升溫和一定時間的鐵水保溫，不易溶于鐵水，中頻爐較強的電磁攪拌對增碳有利。3.2溫度的控制灰鐵熔化期的溫度不宜過高，一般控制在1400℃以下。如果熔化溫度過高，合金的燒損或還原會影響熔煉后期的成分調(diào)整。在爐料熔清爐溫達1460℃后，取樣快速檢驗，然后扒凈渣，再加入鐵合金等剩余的爐料。扒渣溫度對鐵水質(zhì)量的影響很大，它與穩(wěn)定的化學成分、孕育效果密切相關(guān)，并直接影響到出爐溫度的控制。扒渣溫度過高，會加劇鐵水石墨晶核的燒損和硅的還原、偏高（酸性爐襯中
7、），并產(chǎn)生排碳作用，影響按穩(wěn)定系結(jié)晶；若扒渣溫度過低，鐵水長時間裸露，C、Si燒損嚴重，需再次調(diào)整成分，延長了冶煉時間，并使鐵水過熱，增大過冷度，易使成分失控，破壞正常結(jié)晶。出爐溫度的控制須保證孕育處理和澆注的最佳溫度，一般應(yīng)根據(jù)實際情況控制出爐溫度為1460～1500℃，過熱溫度可控制在1510～1530℃，并靜置5～8min。在1500～1550℃范圍內(nèi)，提高鐵水的過熱溫度，延長高溫靜置時間，會細化石墨和基體組織，提高鑄鐵的強度，有利于孕育處理，消除氣孔、夾雜缺陷和爐料遺傳性給鑄鐵的組織和性能帶來的不良影響。如果靜置溫度過低、時間過短，增碳劑不能完全溶入鐵水
