2020-06-15
提高電爐熔煉鐵液品質的措施
在整個熔煉過程中,電爐熔煉由於其設備加保熱原理的特性,本質上就是將原材料熔化和輔助液材料溶解擴散的過程,沒有沖天爐熔煉過程中的系統除渣過程,對於原材料的表面潔淨度要求較高,回爐料需要進行拋丸處理。為提高鐵液品質根據電爐熔煉的一些冶金特性,在以下幾個方面進行改善：
(1)電爐熔煉需要遵從“滿爐快速熔化、快速出鐵”的原則。在保護電爐爐襯使用壽命的基礎上,熱爐儘量使用大功率熔化爐料,減少鐵液與外界氣體接觸,防止鐵液在熔化過程中被氧化。另外,在熔化過程中需要專人査看熔化情況再分批加料,避免爐料出現“搭棚、結殼”現象。
(2)在電爐熔煉的過程中,使用大量廢鋼和增碳劑,用於石墨形核的外來核心較少,因此,鐵液的過熱溫度和時間根據材料牌號而定,過熱溫度不能太高,過熱時間不能太長,長時間高溫放置的鐵液需要加人廢鋼、生鐵等原材料調製後使用。
(3)在電爐熔煉的過程中,需要加入FeS或FeS2進行增S,以滿足化學成分工藝要求,其中,生成MnS細小顆粒也可以作為石墨形核的外界核心,有利於生成均勻的A型石墨。(Mn)和(s)量一般滿足:(Mn)=1.73X(S)+0.3%,由於MnS的能夠溶於氧化渣(FeO、MnO等)中,可以降低氧化渣的熔點,形成流動的液態渣,當溫度較低時,過飽和的高熔點MnS容易從鐵液中析出,促使鑄件渣氣孔缺陷的形成,因此,在滿足鑄件力學性能的基礎上,鐵液中的(Mn)和(S)量應取下限,不宜太高。
(4)為進一步提高電爐熔煉的鐵液品質和穩定性,通常在熔化過程中加入SiC進行預處理可以改善石墨結晶析出的生核條件,提高鑄鐵的共晶轉變溫度,降低鐵液的過冷度,増加共晶團數,有利於生成細小均勻的A型石墨,改善鑄件的加工性能。SiC的熔點較高,只能以溶解和擴散的形式進入鐵液中,一般是隨爐料分批加入、加入量約為金屬爐料總量的1%,由於各鑄造企業自身的爐況條件和作業方式不同,可以通過試驗選取企業具體條件下的最佳用量。
(5)在生產高牌號的灰鑄鐵件時,國內普遍的做法是降低CE,對鐵液進行合金化處理,從而保證鑄件力學性能符合要求。材料牌號越高,鐵液的CE越低,合金化元素越多,鐵液的流動性降低,收縮傾向會更加明顯,因此,需要適當提高Si/C的比值,一般將Si/C的比值控制在0.6~0.8。這樣可以增強促進石墨化的能力,增加奧氏體枝晶的數量,減少鑄件薄壁的白口傾向,改善鑄件的力學性能和加工性能。
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