中频炉灰铸铁HT250金属材料配比

中频炉配料的原则
和方案及其质量控制注意事项
(供技术部学习参考)
热炉每次加料前,要了解炉内所剩铁水多少,原则上所剩铁水不得超过1000㎏,否则,有可能造成炉子铁水过满,这一点很重要.若剩铁水太多,应调整炉料配料的总重量.
在铁水材质变更交替时,要把炉子倒空,特别是由灰铸铁转为生产球铁时要尽可能把铁水倒尽.
工艺员在配料之前,要根据产品品种和质量要求,设计好铁水的化学成分的控制范围.
工艺员每次下达配料工艺配方之前,要对炉料的各个来源和化学成分等要了解清楚.对于代用材料要按有关制度下达临时工艺.
一,灰铸铁(HT250)的配料的原则:
1,要将灰铸铁的回炉料全部用完,(含加工铁屑)
2,要把球铁配料用剩下的球铁回炉料和加工铁屑用完;
3,要用Cr钢来调整铁水的Cr,.基本上要做到灰铸铁铁水中少加和不加铬铁合金,要注意废钢的Cr的变化. 4,生铁要用Z18生铁(或Z22生铁)(含S稍高些为好),选用荷泽生产的Z18,Z22生铁.不选用Q12.Q10生铁.但要注意铁水P的变化.
5,增碳剂要用含S 0.5%的,不用含S 0.05%的.增碳剂.(增碳剂要用经过高温石墨化处理的增碳剂.)增碳剂一般加在炉子的中下部.用在调整铁水成分时,搅拌时间不要过长.
6,每次配料一般按6吨炉料配料,(若炉内铁水过多时,应将总配料量控制在5~5.5吨).加上炉内所剩铁水不应超过6.5吨铁水(在炉子运行的后期,炉膛尺寸大时,也可由炉工根据炉子的具体情况自行决定)
7,炉膛尺寸大时,炉子装铁水过多时,最简单的办法是加清洁的灰铸铁回炉铁来增加铁水量.
8,在同时需要调整成分C和Si时,而炉子也还需要增加铁水量时,也可用球铁废件来调整.
二,球铁QT450-10的配料原则:
1,以球铁生铁(Q12或Q!0)为主进行配料.少用废钢加增碳剂的生产工艺.若用增碳剂,增碳剂应为含S＜0.05%,在使用废钢时,要用普通碳素钢,不得使用合金钢等.在铁素体球铁生产中,要求原材料应遵循一高(高C)三低(低S,P,低Mn,低合金)的原则.
2,在配料时,要把C往上限配料.
3,球铁配料时,要计算好Si量,(Si应严格控制在工艺的中限为好),用球铁回炉料来调整Si,不要用硅铁来调Si.(因75%Si-Fe的价格要贵.)
4,在球化后的铁水(包括球化不良)返回中频炉中后,要注意炉内铁水成分的变化(特别是Si)
5,炉膛尺寸大时,炉子装铁水过多时,不能用加球铁回炉铁来增加铁水量.而要按工艺配方来增加总的配料量.
三,中频炉灰铸铁HT250金属材料配比
灰铸铁HT250配料按:废钢15%,生铁50%,废铸件回炉料(含铁屑)35%,进行配比.以上比例只供工艺员配料时参考.具体配方由工艺员根据具体情况自行设计和调整配料方案
HT250铁水工艺配方：(每炉按6吨计算)
四,中频炉球铁QT450-10金属材料配比
方案一,球铁QT450-10金属材料配比按生铁65%,回炉料15%,废钢20%.在配料时一定要注意不要把Si 配得太高.否则很难调整成分.
QT450-10铁水工艺配方：(每炉按6吨计算)(方案一)
方案二,球铁QT450-10金属材料配比按生铁70%,回炉料15%,废钢15%.在配料时一定要注意不要把Si 配得太高.否则很难调整成分.方案二的配方更经济些.
QT450-10铁水工艺配方：(每炉按6吨计算)(方案二)
五, 使用废钢代生铁的成本计算
,普通碳钢与生铁的比较:
生铁Q12,Z18的C为4.15% 废钢的含C为0.2%以下,相差4%的C, 增碳剂按2900元/T,在C元素上,用废钢要多花,2900×4%-2350×4%=22元(若增碳剂按4000元/T,在C元素上,用废钢要多花,4000×4%-2350×4%=66元)
生铁Q12含Si 1.2% 而废钢含Si 0.2% 相差1%的Si 75%Si-Fe的价格为5300元/T
1%的Si要75% Si-Fe 1.3% 5300×1.3%－2350×1.3%=38.35元
生铁Z18含Si 1.8% , 而废钢含Si 0.2 %, 相差1.6%的Si 1.6%的Si要75% Si-Fe 2.13% 75%Si-Fe 的价格为5300元/T, 5300×2.13%－2350×2.13%=62.84元 .
Mn不进行计算.
废钢要比生铁多花:
与Q12生铁比::22+38.35=60.35元(用于球铁)
与Z18生铁比: 22+62.84=84.84元(用于灰铁)
用废钢要多花电20Kwh/T 0.55×20=11元
以上三项:
普通废钢代Q12生产球铁在价格相同时要多花: 22+39.82+11=71.35元
普通废钢代Z18生产灰铁在价格相同时要多花: 22+62.84+11=95.84元
但是,生产中又必须加一定的废钢,其目的有两点:
1,调整成分用.(主要是调整铁水中C量符合工艺要求.)
2,保证产品质量的要求,通过加一定的废钢可以改善铁水的材质性能,减少生铁的遗传有害作用等
所以,加入一定的废钢是必须的.
加入合金废钢即可以起到加废钢降C的作用,又可以利用废钢中的合金来补充铁水中合金量,这样一来,不用加合金或少加合金.
下面将介绍Cr钢和Mn钢的价值.
Cr钢的价值:
与生铁Q12相比:
Cr钢含Cr 1.1% 含Mn 0.88%
Q12 生铁含Cr 0.014% 含Mn 0.065%
两项相比:Cr 1.086% Mn 0.815%
每吨铬钢含Cr相当于要加铬铁(含Cr 80%) 1吨× 1.086%－80%x=0
x=1吨×1.086%/80%=0.0136吨
8800元×0.0136=119.68元
每吨Cr钢含Mn相当于要加锰铁(含Mn 65%) 1吨× 0.815%－65%x=0
x=1吨×0.815%/65%=0.0125吨
5300元×0.0125=66.25元
两项相加: 119.68+66.25=185.93元
减去2%的铁,按每吨铸铁为2350元/T
2350×2%=47元
185.93－47=138.93元
Mn钢的价值
与生铁Q12相比
Mn钢含Mn: 1.369 Cr 0.028
Q12 生铁含Cr 0.014% 含Mn 0.065%
每吨锰钢含Mn相当于要加锰铁(含Mn 65%) 1吨× (1.369%－0.065%)－65%x=0
x=1吨×1.304%/65%=0.02吨
5300元×0.02=106元
每吨锰钢含Cr相当于要加铬铁(含Cr 80%) 1吨× (0.028%－0.014%)－80%x=0
x=1吨×0.014%/80%=0.000175吨
8800×0.000175=1.54元
减去1.3%的铁按每吨铸铁为2350元/T
2350×1.3%=30.55元
106+1.54－30.55=76.99元
若考虑完全增碳到4.15%则:
Cr钢的价值:138.93－95.84=43.09元
Mn钢的价值:76.99－95.84=-18.85元
从以上分析,用Cr钢的价值:43.09元;Mn钢的价值:-18.85元 Cr钢的价值要高于Mn钢.
但实际上是用废钢来降碳,也是用废钢来降Si,(才能使用球铁的回炉料),因此也可不考虑Si元素,不用考虑C元素,这样一来,其经济价值要更大些.
以上分析均建立在生铁和废钢价格相同的基础上进行计算的
而实际上
生铁与废钢的价格差:
生铁Q12(含税,含运费) (山西) 2350元/T (不含17%税的价为1950元)
生铁Q12(含税,含运费) (林州)) 2450元/T (不含17%税的价为2033元)
生铁Z18(含税,含运费) (山西) 2400元/T (不含17%税的价为1992元)
生铁Z18(含税,含运费) (荷泽) 1995元/T (返税10%后的价为1799元)
废钢(不含税含运费) 2150元/T (返税10%后的价为1935元)
生产球铁时,用普通碳钢(废钢)代Q12生铁,按废钢可返税10%计算,
72.82－(1950－1935)=57.82元
用普通碳钢(废钢)代Q12生铁生产球铁成本要增加成本57.82元.
生产灰铁时,用废钢(Cr钢)代Z18生产灰铁,按废钢可返税10%计算,
138.93－95.84－(1935－1992)=100.09元
用废钢(Cr钢)代Z18(山西)生产灰铁可降低成本100元
138.93-95.84-(1935-1799)=-92.91元
用废钢(Cr钢)代Z18(荷泽)生产灰铁提高成本92..91元
生产灰铁时,用废钢(Mn钢)代Z18生产灰铁,按废钢可返税10%计算,
76.99－95.84－(1935－1992)=38.15元
用废钢(Mn钢)代Z18(山西)生产灰铁可降低成本38.15元
76.99－95.84－(1935－1799)=154.85元
用废钢(Mn钢)代Z18(荷泽)生产灰铁提高成本154.85元
生产灰铁时,用普通废钢(普通碳钢)代Z18(山西)生产灰铁,按废钢可返税10%计算,
95.84－(1935－1950)=80.84元
用普通废钢(普通碳钢)代Z18生产灰铁将提高成本80.84元
生产灰铁时,用普通废钢(普通碳钢)代Z18(荷泽)生产灰铁,按废钢可返税10%计算,
95.84－(1935－1799)=231.84元
用普通废钢(普通碳钢)代Z18(荷泽)生产灰铁将提高成本231.84元
废钢和生铁Q12(山西)的采购价相当. 废钢比生铁Z18(山西)的采购价便宜.比Z18(荷泽)要贵.
结论:
从计算看:
1,生产球铁用废钢代生铁加增碳剂的工艺从经济上算是是不合算的
3,生产灰铁用废钢降C,采用Cr钢代替普通C钢生产灰铸铁是合算的(但加入的比例受Cr,Mn的上限限制). 4,以上计算是按废钢返税10%来计算的. Z18(荷泽) 生铁也是按废钢返税10%来计算的,其它生铁是按不含17%税的价计算的.
六,实际生产中一些应注意的工艺质量问题:
1,灰铸铁重型车制动鼓在生产中C元素不能太低,一般应在3.4%以上.这是产品在使用中要散热的要求,因为,片状石墨是良好的导热材料.
2,在熔化过程中,由于加入大量的生铁,熔化温度应达到1500℃±10℃,这有利于生铁中的石墨重溶和消除杂质的有害影响. 当出炉温度要求低时,可加入废铸件来降低温度满足出炉要求.
3, 灰铸铁出炉温度按1420℃±20℃控制;球铁(由于要球化处理和倒包)出炉温度应控制在1500±10℃. 4,球化剂的加入要严格按工艺要求操作,当铁水含S量＜0.02%以下时,加入量按1.3~1.35%严格控制,铁水加入量严格按吊秤称量.
5,球铁生产采用三次孕育,一次是作为球化剂的覆盖剂压在球化剂上,二次是铁水倒包时加在浇注包中, (二次倒包用孕育剂为Si-Ba-Ca孕育剂),三次是在浇注时随流孕育..
6,球铁浇注时每包最后一箱取快速金相试样,若球化不良,应立即通知落砂时分件.
7,铸件的附体试块应按工艺要求进行金相检验并做好记录.
8,在铸件清理中,若发现铸件的敲击声音异常,应立即通知技术部和质控部处理.
2006-10-29
附:
金属原材料的化学成分参考值。