中频炉熔炼灰铁的工艺(二)
中频炉熔炼操作规程(170816修改)

不锈钢、耐热钢类、合金钢、碳素钢熔炼操作规程一、选渣材料及保温材料碎玻璃、石灰:主要用作造渣材料,如提高渣的流动性可加入萤石。
珍珠岩:主要用作保温材料,不能当作主题造渣使用,在出钢前覆盖钢液及清渣用。
二、配料用与要求钢号成分相同或相近的优质型材边角废料作为主料,一般回炉料的配入应控制在30%以内,铸件质量要求高的产品不使用回炉料,用于调整成分的铁合金含量不超过5%。
三、装料1、炉底加石灰,大炉炉底加5-8公斤,小炉炉底加3-5公斤,当钢料开始熔化即可接触造渣剂并覆盖钢液,石灰(造渣剂)的用量以能完全覆盖钢液为原则。
2、炉底装入20-30公斤小料,难熔且不易氧化的铁合金和金属,如钼铁、钨铁及电解镍等加在炉底,其它铁合金及金属应在预脱氧后加入。
3、装料原则:密、实、顺,大块废钢紧靠炉壁,在大块废钢空隙加满中小废钢炉料,所有炉料要求清洁无锈蚀、无油污且干燥无水份。
四、熔化期1、当炉料装完后即可大功率送电,以加快熔化速度。
2、熔化期间用碎玻璃造渣二到三次,整个熔化期不允许钢液裸露在大气中,一旦发现裸露,立即用石灰和玻璃覆盖,以减少钢液氧化和吸气。
3、熔化过程中要及时退料和补加炉料,要防止因加料不当或不及时退料而形成的“搭桥”事故。
五、取熔化炉前样1、炉料化清后升温,扒掉熔毕渣,用玻璃、石灰造新渣,准备取炉前样。
2、取炉前样前,预脱氧,预脱氧剂选用锰铁和硅铁进行沉淀脱氧,加入顺序为先锰铁后硅铁或同时加入,加锰量要大于加硅量,锰硅比至少要大于1,一般加锰0.5%,加硅0.25%。
3、预脱氧后,取炉前样。
六、精炼钢1、取完炉前样后,扒旧渣,造新渣,并插0.05%的铝进行强化脱氧。
2、试样分析期间,逐步加入本车间回炉料。
同时,进行扩散脱氧,操作方式:钢水表面玻璃融化后,将还原剂(如硅含量大于0.5%用硅铁粉或硅钙粉,如硅含量小于0.5%用铝粉)撒在熔化渣上,并用保温剂覆盖。
3、回炉料加毕,扒旧渣造新渣。
七、成分调整1、继续进行精炼操作,根据分析结果加入合金材料,合金熔化毕,扒旧渣造新渣,升温到出钢温度,并用热电偶测温。
中频感应电炉熔炼高强度灰铸铁工艺

双联 熔 炼 工艺 生 产 发 动机 铸 件 , 近 几年 ,随 着 发动 机 功 率 的 不断
铁 强 度 的 方 法 会 带来 许 多 不利 因 素 ,如 铸造 工 艺性 能 变差 、 白 口
料 以 及熔 炼 过 程 的 控 制 来 保 证 , 而铸 件 化 学 成 分 则 通 过 炉 前处 理 过 程 中 的 孕育 及 合金 化 柬 控 制 铸
的化 学 成 分 ,如 表 J 所示 。
料 ,不 使川 生 铁 ,利 用 增 碳 剂进 行增 碳 的 工艺 来 生 产 铸 铁 ,不 仪 消除 生 铁 的 遗 传 性 ,可 使 铸铁 的
(
按 所 生 产 铸 件 的壁 厚 和 技 术 要 求 合理 选 择 。 传 统 方 法 认 为 ,提 高 灰 铸 铁
强度 灰 铸铁 工 艺进 行 探索 。
・
倾向增大 ,特 别是薄 壁件 可能 会
引 起 可 加 工性 变 差 的情 况 , 因此
并 未被 广 泛应 用 。
目前 ,普 遍 采 用 的 方 法 是 在 达 到较 高 强 度 的 前提 下 ,使 用尽
町 能 高 的 碳 当 量 。 碳 当 量 的 提
理 完 全 不 一样 , 为 了保 ¨ E 铁 液 质 量 , 使 用 废 钢 加 旧炉 料 进 行 眦
形 态 ,从 而 改 善切 削加 工性 能 , 逐 步认 识 到 灰铸 铁 中硫 含 量 在 一 定 范 围 内是 有利 的 。我 仃 】 根 据 生 产铸 件 的结 构 特 点确 定 了原 铁 液
件化 学 成 分 。
提升 ,对缸体 、缸盖 等铸件要求
越 来越 高 ,材 料 牌号 种 类 变 化 较 大 ,给 生产 带 来 不便 , 目前 新 建 的铸 造 车 间 采 用 中频 感应 电炉 熔 炼 铁 液 。 本 文 主要 是 通 过 在 生产 中 的 实践 ,从 原材 料 质量 控 制 、 配料 、 加料 工 艺 、熔 炼 工 艺 等 几 方面对 l 2 t 中 频 感 应 电 炉 熔 炼 高
中频炉熔炼,出铁,浇铸的原理

中频炉熔炼,出铁,浇铸的原理中频炉熔炼、出铁、浇铸是流程齐全的铸造工艺,广泛应用于钢铁冶金及机械制造业中。
中频炉熔炼的原理是将原材料通过熔化、混合等方式,使其转化为需要的合金材料,再通过出铁和浇铸的工艺,将熔炼好的铁水转变为各种构造材料。
下面我们来看一下中频炉熔炼、出铁、浇铸的具体原理。
第一步:熔炼中频炉熔炼过程中,需要原材料、炉料、助熔剂等一系列辅助材料。
熔炼前,首先需要进行熔炼模型的设计和选择,根据设计模型选择需要的材料,并在中频炉中进行加热和熔炼。
经过加热和熔炼,熔池温度逐渐上升,材料逐渐溶解,并且会发生一系列物化反应,如还原反应、氧化反应等,从而使材料逐步转化为预期所需的合金。
第二步:出铁熔炼结束后,需要将熔炼好的铁水倒出。
可选择以人工或者机械方式进行操作,一般情况下,选择机器的方式更加市场化,因为机械操作能够提高工作效率,并能够确保出铁的安全性和准确性。
在出铁的过程中,需要保持铁水的温度和流动性,控制铁水的流速和流量,防止发生漏铁现象。
第三步:浇铸熔炼好的铁水会被倒入已准备好的浇注器中,然后通过一定的注浆方式,将铁水注入需要成型的模具中,最终将熔炼好的铁水转变为具有特定形状和性能的铸件。
在注浆时,要保持注浆速度和压力的恰当威度,以确保铸件的质量。
同时还要注意操作人员的安全,以及防止环境污染等问题。
总的来说,中频炉熔炼、出铁、浇铸过程中,需要多个环节的合作,每一个环节都需要严格控制,以确保最终铸件的品质达到或超出预期。
要达到这个目标,需要严格控制熔炼温度、流动性、出铁速度等诸多因素,同时还需注意操作人员的安全和环保等问题。
近年来,随着工业技术的不断发展,中频炉熔炼、出铁、浇铸技术也在不断创新和进步,相信未来,这一领域将会更加成熟和完善,为机械制造业、钢铁冶金等行业发展带来更多的可能性和机会。
中频炉熔炼灰铸铁的工艺及质量控制

中频炉熔炼灰铸铁的工艺及质量控制
段平昌,黄 涛
(中建材凯盛重工有限公司,安徽 淮南 232008)
摘要:根据中频炉熔炼灰铸铁的特点和铁液的特性,分析了原材料选用、炉料配比、化学成分、增 C 率、熔炼温度、孕育处
理等对灰Байду номын сангаас铁力学性能的影响,阐述了中频炉熔炼灰铸铁的工艺、质量控制及改进,指出高纯净度铁液对于确保灰铸铁
DUAN Ping-chang,HUANG Tao
(CNBM Kaisheng Zhonggong Co.,Ltd.,Huainan 232008,China)
Abstract:According to the characteristics of medium-frequency furnace smelting gray iron and the characteristics of molten iron,the effects of raw material selection,charge ratio,chemical composition,C increasing rate,melting temperature and inoculation treatment on the mechanical properties of gray iron were analyzed. The process,quality control and improvement of smelting gray iron in medium frequency furnace were explained. The importance of high purity iron liquid for ensuring the high quality and high performance of gray iron castings was point out. The following conclusions were drawn:use scrap steel to increase C,appropriately improve CE and Si/C rate,use fast-melting and fast-tapping operation method,the inoculation process was strengthened,the molten iron superheating temperature was controlled at 1 510~1 530 益 ,and the tapping temperature was controlled at 1 480~1 500 益,which could reduce casting defects and enhance the performance of gray iron. It not only improved the quality of molten iron and castings,but also reduced the rate of scrap. Key words:gray iron;intermediate frequency furnace;quality control
灰铁熔炼工艺

灰铁熔炼工艺(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--熔炼操作工艺规则要求牌号:HT3001.成分(%):C : Si : Ni: Cr: P: ≦2.机械性能:拉伸≥300 HB: 180-250碳当量 CEL= Si/C≥3.炉内成分控制为(%):C: Si: Mn:P: Cr: S:4.炉料组成废钢55% 新生铁 25% 回炉料:20%不足碳用石墨加SIC补足,各成分按规格中下线补入。
5.熔化a:首先加入废钢,当熔完废钢量的三分之一时加入增碳剂,SiC (90%)加入补合金,以致钢水能全部吸收成分。
b:全溶后加入新生铁,即回炉料。
c;炉料全溶后,温度≥1450-1480℃时取样。
d.调整成分,使之达到控制范围,补加所有合金应在出炉前7分钟完成。
e;调整温度:铁水过热温度1520-1550℃,时长大于等于1-2分钟。
f.随流加入 % 孕育剂(FYJ-7)50% 硅铁粉50%G.浇注温度1460℃开浇,包内加入硅铁二次孕育。
注意事项:1.增碳剂的加入应在废钢熔前完成(即各种合金)2.每炉都应先熔废钢3.SiC的加入主要是减少增碳剂增加量的控制减少铸件针孔、气孔缺陷。
4.过热度:过高≥1550℃,铁液会增Si降C.同时相对硬度降低。
牌号:HT2501.成分:C Si Ni PS ≤ Cr 机械性能:拉伸≥250 (壁厚20-40mm) HB 180碳当量 CEL≥ Si/C≥()3.炉内成分控制为C SI Mn Cr P ≤ S炉料组成与HT300同等,出炉前孕育处理。
HT2001.成分:C Si Ni P ≤S2.机械性能:拉伸≥180 HB≥160碳当量 CEL≥ Si/C≥3.出炉时随流用Fe-Si 75# 孕育,加入量,加入废钢量可为废钢量可为20-30%,新生铁30-40%,回炉料30-40%.几种常见铁合金的成分、熔点。
中频炉熔炼工序工艺操作规程

中频炉熔炼工序工艺操作规程1目的加强现场技术管理,规范中频炉熔炼操作2范围适用于中频炉熔炼抗磨白口铁、灰铁、球铁的操作3. 熔炼设备检查3.1中频炉操作工每天在开炉前,应检查炉衬、炉口情况,当发现有炉口钻铁时应及时拆开炉口,重新修出炉口。
3.2操作工送电前应检查电器冷却水管接头、炉体冷却水管接头有无漏水、起包现象,当存在此现象时应及时通知维修人员修理或更换。
3.3、操作工每天送电前检查炉体、电器内冷却水水压及油泵油压情况。
各水路水压、油泵油压应符合设备要求。
3.4、操作工应该同时应检查炉体有无渗水、漏炉衬材料、吸咐杂质等现象,存在问题时应及时处理后再开炉。
4 熔炼材料准备4.1 原生铁、回炉料、增碳剂、废钢、硅铁、锰铁、铬铁、镍、球化剂、孕育剂的质量标准应符合标准。
4.2每批外购的生铁、废钢、硅铁、锰铁、铬铁应该分类堆放,不可混杂(生铁、硅铁、锰铁、铬铁、球化剂、孕育剂应附有对方或本公司的检测报告)4.3 炉料尺寸大小要合适,不能大于炉口直径。
4.4用于球铁和白口铁的废钢应为低碳钢边角料,清洁无油、去锈。
不得混有表面有油漆或镀层的材料,不得混有合金钢废料。
4.5新生铁回炉料、浇冒口表面粘附的泥砂应清除。
4.6 铁屑应按材质种类分类堆放,不得混有油污泥砂和抹布等杂物。
4.7根据浇注铁水总量和配料比例,开炉前要备足各种炉料,并且分好类。
5 熔炼操作5.1熔炼抗磨白口铸铁时,先装入废钢、再加入高碳铬铁和镍板;再加入回收料;熔炼灰铸铁时,先装入生铁和回收料,再加入废钢。
5.2加料过程中要注意保护炉口、炉衬,不可用大块直接砸炉口、炉衬。
装料应紧实。
5.3 第一炉冷料启动时,装料时往炉内加料时要注意不要砸到炉衬。
5.4第一炉熔化先用300~500KW左右的小功率送电半小时,使生料逐渐变红,观察炉衬,当生料和炉衬从底部到顶部都变得明亮时,保温半小时,然后进入正常熔化。
5.5 加入到电炉内的各种原材料严格按工艺员出具的配料单要求,分批吊入,计量要求准确,并做好记录。
中频炉熔炼工艺流程

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真空中频炉熔炼工艺过程

真空中频炉熔炼工艺过程嘿,朋友们!今天咱来聊聊真空中频炉熔炼工艺过程,这可真是个有意思的事儿呢!你想想看,那真空中频炉就像一个神奇的魔法盒子,能把各种金属材料变呀变,变成我们需要的样子。
首先呢,得把要熔炼的金属材料准备好,就像厨师要准备食材一样。
这些金属材料可不能随随便便的,得是精挑细选的才行。
然后把它们小心翼翼地放进真空中频炉这个魔法盒子里。
接着呀,就是给这个魔法盒子通上电,让它开始工作啦!就好像给汽车加上油,让它能跑起来一样。
这时候,中频炉里面就会产生神奇的能量,开始对金属进行熔炼啦。
在熔炼的过程中,那可真是热闹非凡呢!金属在里面翻滚、融合,就像是一群小精灵在欢快地跳舞。
这时候可不能掉以轻心,得时刻关注着,就像照顾小孩子一样,可不能让它们出啥岔子。
温度的控制那可是至关重要的呀!不能太高,也不能太低,不然这熔炼可就搞砸了。
这就好比炒菜的时候火候的掌握,火大了菜就糊了,火小了菜又不熟,得恰到好处才行呢!等熔炼得差不多了,就可以把熔炼好的金属液体倒出来啦。
这感觉就像是从茶壶里倒出茶水一样,不过这“茶水”可珍贵多了呢!你说这真空中频炉熔炼工艺是不是很神奇?它能把那些普普通通的金属变成各种各样有用的东西,这可不是一般人能做到的呀!在这个过程中,每一个环节都不能马虎,就像建房子一样,一块砖一块砖都要砌好,不然房子可就不牢固啦。
而且还得有经验丰富的人来操作,不然很容易出问题呢。
真空中频炉熔炼工艺真的是一门高深的学问,需要我们不断地去学习、去探索。
只有这样,我们才能更好地利用它,为我们的生活带来更多的便利和惊喜呀!所以啊,大家可别小看了这小小的真空中频炉,它里面蕴含的学问可大着呢!让我们一起好好去研究它、利用它吧!。
中频电炉熔炼工序操作工艺守则

中频电炉熔炼工序操作工艺守则一、准备工作1.检查中频电炉的电源,确保电线、电缆和开关等设备正常运行。
2.检查水冷却系统,确保供水和回水管路畅通,以保证电炉正常工作温度。
3.检查炉体和炉衬的完整性,确保炉体无损伤和炉衬无明显裂纹。
二、操作工艺1.安全操作:穿戴劳保用品,如安全帽、防护服、绝缘手套等,切勿在湿地或接近水源处操作。
2.操作材料:使用高纯度金属材料,避免杂质的产生,影响最终产品质量。
3.加热控制:根据熔点和受热速度控制加热时间和功率大小,以确保材料完全熔化。
4.温度控制:根据生产需要,在炉膛外侧布置温度探针,实时监测和调整温度。
5.理炉时间:在材料完全熔化后,适当延长保温时间,有助于杂质的氧化和脱除。
6.卸炉操作:使用合适的工具,将炉内的熔体倒入模具或其他容器中,注意操作时的安全和稳定性。
7.处理工艺:对卸炉后的熔体进行温度控制和冷却处理,以便得到所需的产品性能。
三、异常处理1.电炉故障:一旦发生电炉故障,首先切断电源,并通知电炉维修人员进行检修。
2.材料异常:如果出现材料污染、气体生成或其他异常情况,应立即停止生产,安全处理,并向上级报告。
3.温度异常:如果出现温度突然上升或下降,应立即停炉检查炉体和温度控制系统,确保问题得到解决后再重新启动。
四、清洁与维护1.每次使用结束后,应清理炉体内部和周围的杂物和残留物,保持工作环境整洁。
2.定期对中频电炉进行维护,清洗,更换炉衬和其他部件,以提高电炉的使用寿命和稳定性。
3.对于出现故障或老化的设备,及时更换或修理,确保设备的正常运行。
总之,中频电炉熔炼工序操作工艺守则是确保生产过程安全、高效、产品质量稳定的重要规范。
在操作过程中,必须保持高度的警惕性和细致的仔细性,严格按照规定的程序和标准进行操作,不仅能够保障人身安全,还能提高生产效率和产品的质量,并确保设备的正常运行。
中频炉冶炼工艺的要点

中频炉冶炼工艺的要点中频炉冶炼工艺的要点,2)装料1. 炉料的块度及布料原则与冶炼碳钢相同2. 随同炉料装入的合金(镍、铜及其它),应避开电弧区,以减少烧损3. 炉料应装得紧密,以利于导电和导热4. 装入金属料前,先往炉底和炉坡上加入(1-2)%的石灰,以保护炉底,并在熔化期中造渣脱磷 (3)冶炼工艺要点一般低合金钢的冶炼工艺与碳钢基本相同,有关的工艺要求见表9-101表9-101 冶炼低合金钢的工艺要求项目要求备注氧化脱碳量(%) 指炉料较好的条件上,炉料条件较差时应适当增加脱碳量0.30-0.45氧化终点碳(%) 比规格含碳量的下限低0.02-0.04 指在还原期中加入的是低碳铁合金的情况,如用高碳铁合金时,终点碳应再适当降低还原渣各类 C?0.35%的合金钢规定用白渣,要求(feo)采用电石渣或弱电石渣时,在还原末期加硅铁调整成分前5min,必须将电石渣变为白渣 ?0.08%C>0.35%的合金钢可以用电石渣,要求(feo)?0.5%终脱氧插铝量(kg/t钢) 因某些合金元素(特别是钒、钛、硼)本身有脱氧作用,故终脱0.6-0.6氧插铝量比碳钢略低(4)出炉温度表9-102中列出了某些低合金钢的适宜出炉温度,可供参考。
应指出:表中所列出炉温度适用于钢液量为3-5t,钢液出炉以后在钢包中镇静5-10min后,用于浇注中、小铸件的生产条件。
如钢液量以及浇注铸件情况不同时,应适当调节出炉温度。
表9-102 你合金的出炉温度钢号出炉温度(?)ZG16MN 1620-1640ZG20CRMO .1610-1630ZG20MNNO 1600-1620ZG20MNSI 1600-1620ZG35CRMO 1600-1620ZG35MNSI 1590-1610ZG40CR 1590-1610ZG5CRMNMO 1580-1600。
中频炉熔炼球墨铸铁的工艺(二)

中频炉熔炼球墨铸铁的工艺(二)
引言
本文档是对中频炉熔炼球墨铸铁的工艺的进一步探讨。
旨在为相关工作者提供指导,以确保生产出优质的球墨铸铁产品。
工艺步骤
以下是中频炉熔炼球墨铸铁的工艺步骤:
1. 原料准备
- 确保使用优质的生铁、钢铁和再生料。
- 对原料进行筛选和分类,去除杂质。
2. 配料
- 按照一定的比例,将合适的生铁、钢铁和再生料混合。
- 注意控制合金元素的含量。
3. 炉料装入
- 将配好的炉料装入中频炉中。
4. 炉温升高
- 控制中频炉的加热速度,使炉温逐渐升高。
- 注意避免温度过快升高导致炉料结构破坏。
5. 熔化
- 炉料达到足够高温后,开始熔化。
- 确保炉内的渣和气体能够顺利排出。
6. 铸造
- 熔化好的球墨铸铁倒入模具中。
- 控制冷却速度,避免产生缺陷。
7. 后处理
- 进行除砂、修整和热处理等后处理工序。
- 最终得到高质量的球墨铸铁产品。
结论
中频炉熔炼球墨铸铁的工艺需要严格掌握每个步骤,以确保产品质量。
通过准备好的原料、合适的配料、适当的炉温升高和熔化
过程,最终可以得到满足要求的球墨铸铁。
在铸造过程中,注意控制冷却速度和进行后处理,以保证产品的完整性和性能。
请注意:本文档仅供参考,并不能涵盖所有情况。
在实际操作中,请根据具体情况和要求进行调整和改进。
中频电炉熔炼工艺

中频电炉熔炼工艺1.打结坩埚1.1材料酸性炉衬:用于碳钢熔炼。
石英砂(20/40)40%、石英砂(50/100)60%、硼酸1.5~2% (外加) 、水2% (外加)。
石英砂应磁选,去除铁磁性物质。
碱性炉衬:用于合金钢熔炼。
镁砂(过4×4 mm筛)96%、耐火粘土(过100号筛)2%、硼酸(过40号筛)2%、水3~4% (外加)。
镁砂应磁选,去除铁磁性物质。
炉领材料粒度应较细些,并加入适量水玻璃作粘结剂。
1.2中频电炉炉衬的搪制和烧结准备:检查感应圈不漏水后,在各圈缝隙内填满由石英砂(50/100)50%、石棉粉30%、耐火粘土(过100号筛)20%配制的绝缘材料,自然干燥或低温烘烤。
搪制:在感应圈内壁和底部放置石棉板,将混合好的炉衬材料分批(每批30~40 mm)填入捣实炉底;放置好坩埚胎模,分批填入炉衬材料捣实炉壁,壁厚应一致,紧实度应一致,应无分层现象。
最后制作炉领。
干燥:自然干燥一昼夜后,在200~400℃下烘烤8~10小时。
烧结:在坩埚内装入石墨电极,分级送电加热,高温烘烤3~4小时。
检验如无裂纹,装入金属料,逐渐加大功率,使金属熔化,金属液必须装满坩埚,否则坩埚将因上下温度不均而开裂。
烧结好的坩埚,内层为整体呈釉状的坚硬烧结层;外层没有烧结成实体的缓冲层。
2.炉料2.1金属炉料C Si Mn Cr Ti Al W V Mo Ni酸性炉衬5~100~1030~505~1040~6030~503~5~505~20碱性炉衬30~4020~30 2.2熔剂酸性炉衬用酸性熔剂:碎玻璃、石英砂。
碱性炉衬用碱性熔剂:石灰、镁砂、荧石、三氧化二铝。
2.3中频电炉装料装料前,清除坩埚内残渣残钢,检查炉衬,修补严重侵蚀部分。
在炉底装入占炉料重1%的熔剂;难熔的、大块的料装在靠近炉壁处和下部;大块料的间隙中要填入小块料;小块料装在上部;长棒形料要竖直装入,下紧上松,装料不能超过感应圈上沿,以免架桥;易氧化成分最后加入。
中频炉熔炼工艺过程

中频炉熔炼工艺过程中频炉熔炼是一种广泛应用于金属冶炼的工艺方法,其主要过程包括炉料准备、熔化、精炼、调质、浇注、清理、检验和包装等环节。
以下是每个环节的详细介绍。
1.炉料准备炉料准备是熔炼过程的第一步,包括原材料的选取、处理工艺的确定以及检查与清理等步骤。
首先,根据所需熔炼的金属类型,选取相应的原材料,如铁、铜、铝等。
这些原材料需满足一定的纯度要求,以保证熔炼出的产品质量。
在准备过程中,还需对原材料进行必要的处理,如切割、打磨等,以去除杂质和表面缺陷。
最后,对原材料进行仔细的检查,确保其符合熔炼要求,同时进行清理,去除表面的污垢和氧化物。
2.熔化熔化是将准备好的炉料加入中频炉中,通过加热至熔点使其熔化。
加热方式可采用电阻加热、感应加热或火焰加热等,具体选择根据原材料的类型和熔炼的工艺要求。
在熔化过程中,应控制好加热速度和温度波动,以防止材料过热或局部温度过高。
同时,为防止炉料氧化,需进行必要的气氛控制,如通入氮气、氩气等保护气体。
3.精炼精炼是为了进一步去除炉料中的杂质和气体,提高金属的纯度和质量。
精炼过程通常在熔化后进行,具体的精炼方法根据不同的金属类型和杂质元素种类选择。
例如,对于钢铁材料,可采用氧化精炼、脱硫精炼等方法;对于铜合金,可采用电解精炼、氧化精炼等。
在精炼过程中,应控制好炉内气氛、温度和时间等因素,以保证达到最佳的精炼效果。
4.调质调质是为了改变金属材料的内部结构,提高其力学性能。
调质处理主要包括淬火、回火、时效处理等方法。
根据具体的工艺要求,选择相应的调质处理方法。
在调质过程中,应控制好加热温度、保温时间、冷却速度等参数,以保证材料获得理想的金相组织和力学性能。
5.浇注浇注是将调质处理后的金属材料浇注到模具中,以获得所需形状和尺寸的金属件。
浇注过程中,应控制好浇注温度、浇注速度和模具温度等因素。
浇注温度过低会导致金属材料过早凝固,影响金属件的质量;浇注速度过快会导致金属材料氧化和气孔的产生;模具温度过高会导致金属材料变形和开裂等问题。
中频感应电炉熔炼灰铸铁抗拉强度与硬度的关系

杨 贵 成 , 凤 民 杨 (1 秦 皇 岛 市 开 发 区 NPB 轴 承 有 限 公 司 , 北 . 河 2 秦 皇 岛 冶 金 机 械 有 限 公 司 , 北 . 河 秦 皇 岛 06 00 6 4;
秦 皇 岛 0 60 4) 6 0
摘 要 : 大 量 的 测 量 数 据 进 行 了统 计 分 析 , 立 了在 中 频 感 应 电 炉 熔 炼 灰 铸 铁 的 生 产 条 件 下 抗 拉 强 度 对 建
2. ~ 3 , 1 7 ~ 2 2 S , 0. 0 — 1 2 M n, ≤ 9 .3 c . . i 8 .5 0.1 ≤ 0.1 0 S, OP, 3 ~0. 。 0. 4 Cr
茨 风 机对 叶 轮铸 件 的质 量 要求 。
4
结 束 语
参 考 文 献
生 产 巾 严 格 按 化 学 成 分 配 料 , 采 用 树 脂 造
12 ・ 孕 育处理 采 用 硅 钡 复 合 孕 育 剂 进 行 孕 育 处 理 ,孕 育 剂
从 事 铸 造技 术 工 作
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一
中频炉熔炼灰铁的工艺(二)

中频炉熔炼灰铁的工艺(二)中频炉熔炼灰铁的工艺、质量控制浅论(二)3.1 增碳率的控制和增碳剂的使用对于中频炉熔炼灰铁,许多人都以为只要炉前控制住铁水的化学成分和温度,就能熔炼出优质铁水,但事实并非如此简单。
中频炉熔炼灰铁的重中之重是控制增碳剂的核心作用,核心技术是铁水增碳。
增碳率越高,铁水的冶金性能越好。
这里所说的增碳率,是铁水中以增碳剂形式加入的碳,而不是炉料中带入的碳。
生产实践表明,在炉料配比中生铁比例高,白口倾向大;增碳剂比例增大,白口倾向减小。
这就要求在配料中要多用廉价的废钢和回炉料,少用或不用新生铁,这种采用废钢增碳工艺的铁水中存在大量细小的弥散分布的非均质晶核,降低了铁水的过冷度,促使了以A 型石墨为主的石墨组织的形成。
同时,生铁用量的减少,也减小了生铁粗大石墨的不良遗传作用,而且灰铁的性能也随着废钢用量的增加而提高。
在实际生产中就曾发现,在废钢用量约为30%的情况下,同样用废钢、回炉料、新生铁做炉料,在化学成分基本相同时,中频炉熔炼的灰铁比冲天炉熔炼的性能低,强化孕育效果也不明显,这就是废钢用量少、增碳率低的缘故。
由此足见增碳对于保证灰铁的熔炼质量、改善铸铁的组织与性能的重要性。
灰铁的性能是由基体组织和石墨的形态、大小、数量及分布决定的,改变石墨形态是改变铸铁性能的重要途径。
相比而言,基体组织较容易控制,它主要取决于铁水的化学成分和冷却速度。
但石墨形态却不容易控制,它要求铁水的石墨化程度要好。
而奇怪的是只有新增碳才参与石墨化,炉料中的原始碳并不参与石墨化。
如果不用增碳剂,熔炼出的铁水虽然化学成分合格,温度也合适,孕育也合理,但铁水却表现不佳:看似温度较高,流动性却不太好,缩孔、缩松倾向大,易吸气,易产生白口,截面敏感性大,铁水夹杂物多。
这些都是铁水增碳率和石墨化程度低造成的。
碳在原铁水中的存在形式主要为细小的石墨和碳原子,从细化石墨的角度考虑,原铁水中不希望有过多的碳原子,其势必会减少石墨的核心数,并且碳原子在冷却过程中更易形成渗碳体,而细小的石墨可以直接作为非均质形核核心。
中频炉熔炼工艺标准

1.本标准规定了电炉熔炼铸铁所需要的原材料的质量要求,炉料配比,修筑炉和开炉工艺。
2.引用标注GB/T 718 铸造用生铁GB/T 1412 球墨铸铁用生铁GB/T 2272 硅铁GB/T 3795 锰铁GB/T 稀土镁硅铁3.备料3.1电炉熔炼用铸铁所需的废钢、生铁、回炉料、硅铁、锰铁、稀土镁硅铁、增碳剂等愿材料按规定备好放在指定位置。
不得混装。
硅铁、锰铁、稀土镁硅铁、增碳剂需保持干燥。
3.2原材料块度和质量要求3.2.1块度要求A 生铁锭、回炉铁最大直径不大于炉衬直径的二分之一(200mm以下)。
B 废钢形状较杂,对于厚实的废钢,其尺寸不得超过炉衬直径的二分之一,板条状废钢,其宽度不大于250mm,长度不大于1500mm,过于细小的废钢可扎成捆。
C 炉后加入的合金(硅铁,锰铁等)直径应在20mm至80mm,球化孕育用合金(硅铁,稀土镁硅铁等)直径应在5mm至20mm。
3.2.2 原材料质量要求A 废钢为普通碳素钢,严禁使用合金钢(如弹簧钢,刀具钢等),废钢要求无锈或少锈,对于锈蚀严重的废钢应除锈后方可使用。
B 生铁质量应符合GB/T 718及GB/T 1412要求。
C 回炉铁主要是同牌号对应的回炉料。
D硅铁质量应符合GB/T 2272要求。
E稀土镁硅铁质量应符合GB/T 要求。
4.铁水包4.1用工具铲除铁水包表面的残渣、挂铁,刷上泥浆水用耐火材料打紧,然后表面在刷上一层石墨粉涂料。
4.2修完铁水包,要及时烘干,烘透备用。
5.打炉5.1备料筑炉主要用耐火材料YSS-165F7酸性炉衬材料、水玻璃、石棉布等。
酸性炉衬材料须保持干燥。
5.2炉底打结A 按顺序铺设石棉布,石棉布的交接覆盖部分约为100mm,表面尽量光滑平整。
B 一次性加入3.5袋炉衬材料,用振动叉由外向内叉3-4遍,耗时12-15分钟,注意有序、交叉、均匀的原则。
然后用平锤由中心以螺旋形式向外圆振动2遍,耗时3-6分钟,平锤要求第二锤压第一锤1/3,不漏锤。
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中频炉熔炼灰铁的工艺、质量控制浅论(二)增碳率的控制和增碳剂的使用对于中频炉熔炼灰铁,许多人都以为只要炉前控制住铁水的化学成分和温度,就能熔炼出优质铁水,但事实并非如此简单。
中频炉熔炼灰铁的重中之重是控制增碳剂的核心作用,核心技术是铁水增碳。
增碳率越高,铁水的冶金性能越好。
这里所说的增碳率,是铁水中以增碳剂形式加入的碳,而不是炉料中带入的碳。
生产实践表明,在炉料配比中生铁比例高,白口倾向大;增碳剂比例增大,白口倾向减小。
这就要求在配料中要多用廉价的废钢和回炉料,少用或不用新生铁,这种采用废钢增碳工艺的铁水中存在大量细小的弥散分布的非均质晶核,降低了铁水的过冷度,促使了以 A 型石墨为主的石墨组织的形成。
同时,生铁用量的减少,也减小了生铁粗大石墨的不良遗传作用,而且灰铁的性能也随着废钢用量的增加而提高。
在实际生产中就曾发现,在废钢用量约为30%的情况下,同样用废钢、回炉料、新生铁做炉料,在化学成分基本相同时,中频炉熔炼的灰铁比冲天炉熔炼的性能低,强化孕育效果也不明显,这就是废钢用量少、增碳率低的缘故。
由此足见增碳对于保证灰铁的熔炼质量、改善铸铁的组织与性能的重要性。
灰铁的性能是由基体组织和石墨的形态、大小、数量及分布决定的,改变石墨形态是改变铸铁性能的重要途径。
相比而言,基体组织较容易控制,它主要取决于铁水的化学成分和冷却速度。
但石墨形态却不容易控制,它要求铁水的石墨化程度要好。
而奇怪的是只有新增碳才参与石墨化,炉料中的原始碳并不参与石墨化。
如果不用增碳剂,熔炼出的铁水虽然化学成分合格,温度也合适,孕育也合理,但铁水却表现不佳:看似温度较高,流动性却不太好,缩孔、缩松倾向大,易吸气,易产生白口,截面敏感性大,铁水夹杂物多。
这些都是铁水增碳率和石墨化程度低造成的。
碳在原铁水中的存在形式主要为细小的石墨和碳原子,从细化石墨的角度考虑,原铁水中不希望有过多的碳原子,其势必会减少石墨的核心数,并且碳原子在冷却过程中更易形成渗碳体,而细小的石墨可以直接作为非均质形核核心。
细化石墨、增加核心是实现铸铁高性能的关键,增大增碳剂用量可以增加形核核心数量,进而为细化石墨打下坚实的基础。
因此,在实际生产中应强调增碳剂的使用和增碳效果:①增碳剂的吸收率与其 C 含量直接相关,C 含量越高,则吸收率越高。
②增碳剂的粒度是影响其溶入铁水的主要因素,实践证明,增碳剂的粒度应以1~4mm 为好,有微粉和粗粒增碳效果都不好。
③硅对增碳效果有较大影响,高硅铁水增碳性差,增碳速度慢,故硅铁应在增碳到位后加入,要遵循先增碳后增硅的原则。
④硫能阻碍碳的吸收,高硫铁水比低硫铁水的增碳速度迟缓很多。
⑤石墨增碳剂能提高铁水的形核能力,吸收率也比非石墨增碳剂高10%以上,故应选用低氮石墨增碳剂。
⑥增碳剂的使用方法推荐使用随炉装入法,即先在炉底加入一定量的小块回炉料和废钢,然后把增碳剂按配料量需要全部加入,上面再压一层小块废钢和生铁,之后再边熔化边加炉料。
此法简便易行,生产效率高,吸收率可达90%。
如果增碳剂的加入量很大,可以分两批加入,先加60%~70%于炉底废钢垫层上,剩下的在继续加废钢的过程中加入。
在铁水温度1400~1430 ℃时也可加增碳剂,目标是要把铁水C 含量增至达到牌号要求上限。
⑦增碳剂的加入时间不可过迟,在熔炼后期加入增碳剂有两方面不利:其一,增碳剂易烧损,碳吸收率很低。
其二,后期加入的增碳剂需要额外的熔化、吸收时间,迟缓了化学成分调整和升温时间,降低了生产效率,增加了电耗,而且有可能带来由于过度升温而造成的危害。
⑧铁水的搅拌可以促进增碳,特别是附着在炉壁的石墨团,如果不用过度升温和一定时间的铁水保温,不易溶于铁水,中频炉较强的电磁搅拌对增碳有利。
温度的控制灰铁熔化期的温度不宜过高,一般控制在1400℃以下。
如果熔化温度过高,合金的烧损或还原会影响熔炼后期的成分调整。
在炉料熔清炉温达1460℃后,取样快速检验,然后扒净渣,再加入铁合金等剩余的炉料。
扒渣温度对铁水质量的影响很大,它与稳定的化学成分、孕育效果密切相关,并直接影响到出炉温度的控制。
扒渣温度过高,会加剧铁水石墨晶核的烧损和硅的还原、偏高(酸性炉衬中),并产生排碳作用,影响按稳定系结晶;若扒渣温度过低,铁水长时间裸露,C、Si 烧损严重,需再次调整成分,延长了冶炼时间,并使铁水过热,增大过冷度,易使成分失控,破坏正常结晶。
出炉温度的控制须保证孕育处理和浇注的最佳温度,一般应根据实际情况控制出炉温度为1460~1500℃,过热温度可控制在1510~1530℃,并静置5~8min。
在1500~1550℃范围内,提高铁水的过热温度,延长高温静置时间,会细化石墨和基体组织,提高铸铁的强度,有利于孕育处理,消除气孔、夹杂缺陷和炉料遗传性给铸铁的组织和性能带来的不良影响。
如果静置温度过低、时间过短,增碳剂不能完全溶入铁水中,也不利于铁水的杂质上浮被挑渣除去。
但过热温度过高或高温静置时间过长,反而会恶化石墨形态、粗化基体、增大过冷度、加大白口倾向,使铁水已有的异质核心消失,氧化严重,降低铸铁的性能,并影响出炉温度的控制。
如果出炉温度过高,尽管C、Si 含量适中,浇注三角试块的白口深度会过大或中心部位出现麻口。
如果出现这种情况,需调低中频功率,向炉内补加生铁降温增碳。
浇注温度也不宜高,否则会使铸件产生严重的粘砂缺陷,有的甚至难以清理而使铸件报废,而且浇注温度高,过冷度大,不利于 A 型石墨的形成。
浇注温度如果过低,则不利于除气,还会造成铸件偏硬和出现冷隔、轮廓不清等问题。
适当稍低的浇注温度,铁水液态收缩量较小,有助于减少缩孔,获得致密的铸件。
不同壁厚,不同重量的铸件有着不同的理想浇注温度,在日常生产中一般控制浇注温度在1450~1380℃。
对于厚大铸件必须要确保“高温出炉,低温快浇”。
为了缩短等待铁水温度降至浇注温度的时间,防止孕育衰退,可以通过倒包加静置的方法使铁水快速降温,以防止发生缩松,提高生产效率。
硫和氮的控制中频炉熔炼铸铁没有增硫源,铁水的S 含量较低,这一点对于生产球铁有很大的优势。
但对于灰铁,低硫而较高的锰会增大铸造应力,使裂纹出现几率大大增加,而且铁水中适量的硫可以改善孕育效果。
过去冲天炉生产灰铁,由于焦炭会对铁水增硫,不用担心硫低。
而中频炉生产灰铁,不但不增硫,而且还因大量使用废钢,使S 含量更低了(约%左右)。
灰铁中w(S)≤%,将会导致石墨形态不好、难以孕育、缩松和白口倾向大。
在以往的生产中就发现,凡是有裂纹和白口缺陷的铸件,其石墨形态大都以D、E 型石墨为主。
电炉铁水要得到正常的石墨形态,必须要有合适的S 含量,硫及硫化物含量低,晶核数量会减少,石墨形核能力降低,白口增大,A 型石墨减少,D、E 型过冷石墨和铁素体增加,晶粒粗大,强度降低。
而且随着高温铁水保温时间的延长,过冷度继续增大,越是高牌号灰铁,保温温度和时间对过冷度的影响越显著。
有资料指出,铁水含量低,共晶团数少,随着S 含量的增加,共晶团数急剧增加,而共晶团数目越多,尺寸越细小,铸铁的力学性能越好。
因此,中频炉熔炼灰铁一般要把S 含量提高到%~%之间,以充分发挥硫的有益作用,改善孕育效果,使铁水的形核数量增加,铸件的金相组织以 A 型石墨为主,基体组织的珠光体含量增加,从而改善铸铁的强度和切削加工性能。
具体做法是,在熔炼后期调整成分后加FeS 增硫,也有采用焦炭作增碳剂,在增碳的同时,也把S 含量增至大于%。
但S 含量也不可过高,因硫是阻碍石墨化元素,过高会增加白口,而且在S 含量高时,随着Mn 含量的增加,生成的MnS 充分起到了异质形核作用,为良好的孕育创造了条件。
但当Mn 含量大于1%后,生成了过多的MnS 偏聚在晶界,弱化了晶界,甚至产生夹渣,降低铸铁的强度。
从减少MnS 夹渣的角度,应控制S 含量小于%,这样允许存在的锰量高一些,对提高灰铁的性能有利。
由于中频炉熔炼灰铁大量使用废钢,并随着废钢配比的增加,增碳剂的用量也随之增大,加之增碳剂含氮较高,所以中频炉铁水的N 含量较高。
当铁水中N 含量大于100×10-6时,铸件易出现龟裂、缩松和裂隙状皮下气孔缺陷。
控制铁水中N 含量的最有效的方法是将铁水在高温下保温,在保温时随时间的延长,N 含量将逐渐下降。
但高温铁水长时间保温会增大过冷度和白口倾向,所以日常生产中应选用N 含量低的石墨增碳剂。
在必要情况下,可在涂料中加入10%的氧化铁粉,以消除高氮的影响。
但灰铁中的氮和硫一样属于限制元素,铁水中微量的氮能使灰铁的晶粒和共晶团细化,基体中珠光体量增加,力学性能提高,对改善灰铁的石墨形态,促进基体组织珠光体化能发挥积极作用,氮化合物也能作为晶核,为石墨形核创造成长条件。
在实际生产中,一般应控制N 含量在%以下。
强化孕育处理孕育处理时,加入大量人工结晶核心,迫使铸铁在受控的条件下进行共晶凝固,其目的是促进石墨化,降低白口倾向和断面敏感性,控制石墨形态,减少过冷石墨和共生铁素体,适当增加共晶团数,促进形成珠光体,从而改善铸铁的强度和机加工性能。
实际生产中的强化孕育处理,是选择合适的孕育剂和孕育方法,对CE 在%~%之间,温度在1480℃左右的高温铁水用高效孕育剂强化孕育,以得到铸造性能好,力学性能高的灰铁铸件,并非是指加大孕育量。
不同的孕育剂有不同的特点,必须根据孕育剂的特性,结合自身生产条件合理选择孕育剂和孕育方法。
通过试验选定并确立最适合本企业特点的处理方法后,应严格控制工艺过程,以确保铸件质量的稳定。
除随流加入孕育剂,控制加入量和随流时间外,防止孕育衰退、提高孕育效果还要注意以下方面:①因熔炼温度和保温时间的限制,生铁中粗大的石墨片不可能完全消溶,未溶尽的粗大石墨性状会遗传给铸铁,大大抵消孕育的作用,所以在实际生产中应尽量减少生铁的用量,以消除生铁的遗传性,改善孕育效果,提高灰铁的性能。
②应选用含钙、铝、有较多难熔非均质形核核心的孕育剂,并控制孕育剂有合适的粒度,因孕育剂的粒度对孕育效果的影响非常大。
粒度过细,易被氧化进入熔渣而失去作用;粒度太大,孕育剂熔解不尽,不但不能充分发挥孕育作用,而且还会造成偏析、硬点、过冷石墨等缺陷。
孕育剂的粒度一般控制在3~8mm(1 吨以下的铁水量),孕育量控制在约为铁水重量的%~%。
过大的孕育量会使铸铁的收缩和夹渣倾向增大。
③多次孕育能有效防止孕育衰退,改善铸铁内部石墨分布均匀程度,降低铁水过冷倾向,使 A 型石墨占有率高,长度适中,并促使非自发晶核数量增多,细化晶粒,强化基体,提高铸铁的强度和性能。
例如二次孕育选用具有很强促进石墨化能力的硅钡长效孕育剂,可改善薄壁铸件中石墨的形态和分布状况,增加共晶团,促进形成 A 型石墨,消除过冷石墨,抑制产生游离渗碳体,且可减缓孕育衰退。