铸铁熔炼温度的事项
时间:2024-04-15 阅读:315
熔炼温度决定着合金的吸收和化学成分的平衡。应尽量避免高温加料熔化,使铁液处于高温沸腾状态,元素烧损加剧,氧化剧烈,杂质增加。那么如何避免?勤加料捣料,使炉内温度控制在1360以下。
感应电炉炉口结瘤很大程度上就是炉温没提起来,也就是低温熔炼。低温熔炼对电气设备,功率因素都有影响。得尽快的纠正转变观念。在整个熔炼过程中,电炉熔炼由于其设备加保热原理的特性,本质上就是将原材料熔化和辅助液材料溶解扩散的过程,没有冲天炉熔炼过程中的系统除渣过程,对于原材料的表面洁净度要求较高,回炉料需要进行抛丸处理。电炉熔炼需要遵从“满炉快速熔化、快速出铁”的原则。在保护电炉炉衬使用寿命的基础上,热炉尽量使用大功率熔化炉料,减少铁液与外界气体接触,防止铁液在熔化过程中被氧化。另外,在熔化过程中需要专人査看熔化情况再分批加料,避免炉料出现“搭棚、结壳”现象。
铁液的高温静置是生产高碳当量高强度灰铸铁的基础。高温系指铁液熔炼温度要达到1500℃-1550℃。静置指的是高温下静置8min-10min。高温静置的作用如下:
a.细化石墨,细化基体;
b.提高抗拉强度,弹性模数略有增加;
c.铁液氧化程度降低,氧化夹杂显著减少;铁液纯净度提高;因夹渣减少导致流动性增加;
d.铁液过冷度增加,为孕育才创造了良好的基础;
灰铸铁的冶金质量显著改善,使成熟度增加,硬化度减少,品质系数增加。
在高温熔炼时,可看到铁液有的沸腾现象,并有气体逸出,这是铁液在进行“自脱氧”的反应,此时操作者应注意2点:
①铁液温度不要超过1550℃,以免造成铸铁的形核能力下降,石墨形态异化,过冷度过大而易出现自由渗碳体,导致强度下降。
②静置时间不要超过10min,以免铁液中的氧含量过低(<10ppm),造成孕育效果恶化。这是因为孕育必须具备两个条件,一是加入Si的孕育剂,二是铁液有一定的含氧量,可生成有效的SiO晶核作为有效石墨化孕育剂的必要条件,对灰铸铁而言,铁液中最佳氧的质量分数为(20-30ppm)。
在电炉熔炼的过程中,使用大量废钢和增碳剂,用于石墨形核的外来核心较少,因此,铁液的过热温度和时间根据材料牌号而定,过热温度不能太高,过热时间不能太长,长时间高温放置的铁液需要加废钢、生铁等原材料调制后使用。
2.2取样温度
控制在1410-1430℃,取样过早,加入的合金尚未熔化,温度过高,元素烧损加剧,数据出现偏差,影响后期调整。
2.3扒渣温度
铸铁熔炼一般是不需要造渣的,那为什么要扒渣出水,而不是钢渣混出?在包中孕育的时候P2O5就会被还原出来----回磷。出铁提温前尽量的扒干净渣子很重要。回磷避免不了的,或多或少都会有。现在中频冶炼的多,采用的返回料多,上面有大量的油污,导致含P量越来越高,也没有好的办法解决。另一方面,无论球化处理或孕育处理,熔渣都会额外消耗球化剂和孕育剂。
2.4出炉温度
一般是经验数据根据实际的生产流程,保证孕育,球化等操作过程的温降,一般控制在1500℃以上,现在很多的人呼吁提高出炉温度,这是建立在大量的实践数据上的出来的结论,也是很有科学依据的。温度高有利于浮渣排气,冶金质量高,在一定范围内提高铁液的过热温度,延长高温静置的时间,会导致铸件石墨形态及基体组织细化,提高铸铁强度。SiO2+2C=Si+2CO 氧以CO形式逸出,铁液沸腾,沸腾温度大约1475度,此时逸出的气体可使浮渣上浮,铁液中的溶解氧下降,提高铁液纯净度。短流程作业,温降不大,铁液没有足够的静置时间,需要通过孕育剂的粒度等措施来配合,
如果铁液在感应电炉中保温时间过长又处于高温状态,微细的晶态石墨和外来晶核核心都逐渐溶于铁液,石墨化的核心大幅度的减少,这样的铁液过冷度很大,对孕育的回应能力也差,不可能通过孕育处理使铸铁具有符合要求的微观组织,即使化学成分合适也不能用于生产。
2.5浇注温度
一个大概的原则:在保证充型的前提下,浇注温度越低越好。浇注温度每提高100度,铁液的收缩倾向增加1.6-1.8%,浇注温度越高,铁液的液态收缩越大,铸件产生缩孔缩松的倾向也越大。但同时浇注温度低是造成铸件产生白口显著也是常见的原因。浇温低,流动性充型能力差,这是应该避免的。同时,实型铸造与传统铸造有很大的区别,需要额外的热量来气化泡沫塑料。
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2024年4月15日