中频电炉熔炼铁水的特点比较.doc

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1、中频电炉熔炼铁水的特点比较采用 中频电炉 熔炼生产中，发现 中频电炉 铁水与冲天炉铁水在特性上存在许多差异，有其优良特性，如温度、成分易于控制，相对纯净度较高等，但也存在不良特性，主要表现为铸件质量的波动。针对采用 中频电炉 熔炼工艺后生产中出现的问题，进行深入细致的研究，并摸索出一些经验和对策。（1） 电熔铁液的不良特性 （1） 电熔铁液的不良特性  在相同原材料的条件下， 中频电炉 熔炼的铁水与冲天炉熔炼的铁水其铸件基体组织与石墨形态有一定的差异。且相关 中频电炉 直熔工艺技术资料较少，实践、研究起来难度比较大。① 电熔铁液与冲

2、天炉铁液相比晶核数量少，过冷度增加，白口倾向大。② 在亚共晶灰铸铁中，A型石墨数量极易减少，D、E型石墨增加，并且使D、E型石墨伴生的铁素体数量增加，珠光体数量减少。③ 具有较大的收缩倾向，铸件厚壁处易产生缩孔和缩松现象，薄壁处易产生白口和硬边等铸造缺陷。 （2） 不良特性的影响及分析① 铸件缺陷。 中频电炉 投产后，在生产过程中陆续出现以下几个比较典型的质量问题：a. 发动机机体、拖拉机箱体铸件出现裂纹缺陷，废品率达15%；b. 发动机缸盖铸件渗漏，个别工作日渗漏废品达到50%；c. 发动机齿轮室盖铸件，白口严重，废品曾达到40%

3、以上。大部分铸件曾不同程度地发生石墨形态不良、珠光体含量低的缺陷。 ② 缺陷分析。采用 中频电炉 熔炼工艺后，熔炼所用原辅材料基本没有变化，并且材料进场都有严格的检验程序，因此，由原材料因素造成的此类差异基本排除。铸件质量问题出现后，技术人员跟班作业对每一种配料，操作过程中的每一个细节精心推敲，对缺陷铸件的成分、金相等进行记录分析，发现一个现象；凡是发生裂纹缺陷的铸件，石墨形态大都为E型石墨或E型石墨含量较多；白口缺陷铸件石墨形态以D型为主，针对这种现象，分析原因如下。 a.  铁液含硫量低。“硫化物核心理论”认为：铁液含硫量低时白

4、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，此时硫量为0.05%~0.06%。然后，随着硫量的增加白口深度再度增加。有资料指出：“低硫时共晶团数少，即成核度很小，随着硫量的增加，共晶团数急剧增加，当硫含量达到0.05%左右时，共晶团数增加趋向减缓”。本厂电熔HT铁液的含硫量一般情况下只有0.03%左右。实践证明，当 中频电炉 铁水含S量在0.05%以下时，常规孕育效果极不明显。硫含量在≤0.03%时，铸件白口倾向增大。分析认为：由于硫及硫化物含量低，晶核数量减少，形核能力低，白口增大，A型石墨减少，D、E型石墨增

5、加。b. 含硫低的主要因素是铁液高温保温时间长。在冲天炉熔炼过程中，由于焦炭中硫分的影响，出现铁水增硫；而 中频电炉 熔炼过程中没有增硫源，不存在增硫，反而由于S和其他元素极易化合成硫化物形成熔渣上浮于铁液表面，与渣子一起扒除，S不但没有增加，反而相应减少。电熔铁液由于本身的熔炼特点，高温保温时间较长，作为形核晶粒，硫的化合物在保温期间大量熔融，从而导致硫化物晶核减少，石墨成核能力降低，并且随着铁液保温时间的不断延长，过冷度继续增大。越是高牌号铸铁，保温温度、时间对过冷度的影响越显著，而且不管是否孕育，都随铁液温度的提高、保温时间的

6、延长，导致过冷度的增大、白口深度增加。（3） 改善不良特性的措施① 原料、成分的选择及使用方法a.  强化“精料出精品”的观念，加强对原辅材料的管理。首先针对原来冲天炉所用生铁供应厂家较多，质量差别较大的现实，分别对不同牌号、不同厂家的生铁在 中频电炉 上进行试验，试验印象：生铁生产厂家规模大，熔炼高炉容量大，铁矿石质量好、来源稳定，工艺先进，生铁有害元素就低，用这样的生铁生产的铸件，内在质量好，并且稳定；其次，严格禁止使用锈蚀严重的废钢，并对回炉料在投料前进行抛丸清理；再就是增碳剂选用经过高温石墨化处理过的增碳剂，并且在炉料熔炼过

7、程中要尽量早加，使增碳剂与铁水直接接触且有充足的时间熔融，后期成分微调时，如C量偏低可加入生铁调整，如C量偏高可加入废钢调整。b. 成分的选择控制方面，原则是CE含量略高于冲天炉。铸造车间生产的铸件大都为HT200，采用炉前快速热分析仪与理化分析结合检测手段，要求严格炉前分析仪的成分控制，原铁水3.95%~4.10%CE，3.37%~3.45%C，1.85%~1.90%Si，孕育量为0.2%~0.3%，出炉温度1520~1550℃.铸件化学成分为：3.35%~3.45%C，1.8%~2.1%Si，0.8%~1.2%Mn，P≤0.10

8、%，0.05%~0.12%S。② 工艺创新的措施a. 创新、完善工艺操作规程。为改善铁液在高温长时间保温下带来的不良因素，在熔炼工艺规程上添加制定并强调“快熔快出”的工艺操作方法，进一步强化工艺的指导作用。提高员工对执行工艺的自觉性。