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標樣公司教你如何提高電爐鑄鐵的方法
發布時間:2019-09-03 16:44:00     來源:創譜科技有限公司

  標樣導讀:近年來,由于環保的要求,大多數小型沖天爐被小型中頻感應電爐所取代,沖天爐由于使用焦炭等燃料,熔煉過程發生冶金反應,而電爐熔煉主要是合金重熔,冶金反應作用不顯著。

  根據電爐鑄鐵的熔煉特點,要求鑄造工作者在鑄鐵的成分選擇、爐料配比、廢鋼用量、孕育工藝、增碳脫碳、增硫脫硫、球化工藝、蠕化工藝、溫度控制、澆注工藝等許多方面需要更新觀念,采取符合實際的手段來保證和提高產品質量。

  1、電爐鑄鐵爐料配比及合成鑄鐵

  在鑄造行業,人們常說,鑄造材料的成分決定組織,組織左右性能;這句話其實并不全面。我們在生產實踐中發現許多鑄鐵,在相同成分時,機械性能卻有較大差異。鐵水的質量除與其成分有關聯外,還與爐料配比(生鐵用量、廢鋼用量、返回料用量、合金加入量),熔化與出爐溫度,孕育工藝等有密切關系。所謂合成鑄鐵,就是指配料中使用50%以上的廢鋼,通過增碳合成的方法制取的鑄鐵材料,因為需要較高的熔化溫度,只宜在電爐中熔煉。目前合成鑄鐵主要有合成灰鐵和球鐵。

  通過大量實踐,對于HT250、HT300等高強度灰鑄鐵來說,廢鋼左右強度、生鐵影響組織。

  配料禁忌

  高比例廢鋼(尤其是船板)與高比例回爐料(澆冒口、廢鑄件、鐵屑)搭配,合成灰鐵的廢鋼加入量不宜超過50%;

  高比例廢鋼(尤其是船板)與含硫磷高的生鐵搭配;

  回爐料超過40%(澆冒口、廢鑄件、鐵屑)。

  配料優化組合(%)

  組成生鐵廢鋼回爐料

  配比A403030、配比B304030、配比C204040、配比D205030

  錳硫含量

  需要提高硬度時錳的含量可達1.0-1.2%,但不要求相應提高硫的含量(關于灰鐵中的硫含量,另行分析)。

  某公司為了節約成本,多用廢鋼,在兩個月內試制合成高牌號灰鑄鐵,廢鋼用量一度達60%,有一段時間除加入廢鋼外另加回爐料和少量鐵屑,最初質量不錯,但一段時間后發現鑄件批量縮孔、縮松和有白色硬斑,并且持續不斷越來越嚴重。

  此缺陷成因:初步判斷是鐵水中MnS的含量過高而引起的鑄件顯微縮孔、縮松,MnS富集形成白色硬斑。這是由于高牌號灰鐵HT300成分要求Mn含量較高(1%左右),加之廢鋼自身錳也高(船板中的16錳鋼含Mn在1.6%),而廢鋼中的S以及回爐鐵(包括鐵屑)中的S和錳反應產生的MnS在爐料中的積累達到一定程度,就會產生過量,從而產生上述缺陷。

  為了減少鐵水中的MnS含量,一般用加入一定量的優質新生鐵(低S低Mn)來調整,另外提高孕育效果,可使MnS細化,減弱其不良影響。

  廢鋼加入量過大時,由于廢鋼熔點在1530度左右,而生鐵和回爐料的熔點只是1230度左右,多用廢鋼增加了電耗,加大了鐵水的過冷傾向,還吸附大量的氮氣,一般來說合成鑄鐵工藝并不適用于灰鑄鐵,而比較適用于球鐵。

  2、關于電爐灰鑄鐵增硫問題

  前面已經說過,中頻感應電爐熔煉鑄鐵工藝對比沖天爐熔煉,除了具有熔化溫度高的優勢外,卻有不少缺點,主要有三個方面的問題:

  鐵水過冷傾向較大,極易產生影響材料機械性能的D、E型石墨;

  鐵水純凈,異質結晶核心較少,導致孕育效果差,在同等成分條件下,鑄件強度偏低鐵質偏硬;

  收縮傾向較大,在高牌號灰鑄鐵中錳含量較高時,容易產生顯微縮孔、縮松。

  針對上述問題,應對的措施是:

  在熔化后期增加一個高溫保持時間,盡可能使各種爐料熔化的鐵水晶粒均勻,尤其是細化石墨;

  適量增加外來異質核心(如硫化物),強化孕育效果,促進A型石墨的形成;

  控制高牌號灰鑄鐵的硫、錳含量及其比例,控制回爐料比例,達到合適成分。

  這些措施,對不同結構的鑄件產品是有差別的,需在實踐中掌握。

  3、電爐高牌號灰鐵的孕育和變質處理

  關于高牌號灰鐵(以HT300為例)的孕育工藝,傳統的孕育量是處理鐵水量的0.3-0.4%(以沖天爐生產為主),近年來隨著電爐的普及,孕育量逐漸增加,最新資料推薦0.5-0.6%,本人通過長期實踐,選擇孕育量在0.8%左右,取得強度硬度和切削加工性能的全面提高,鑄件加工后的內部缺陷大幅度減少。

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