合成铸铁的研究及应用

物 质 在 铁 碳 溶 液 中 的溶 解 进 行 了试 验 研 究 。 试 验
把 温 度 处 于 １６ ３ １ ２ 间 的各 种 含碳 物 质 作 ２ ３Ｋ之 ９
的３ ％ ，现 已增 加 到 ８ ％ 。 由 于 电炉 熔 炼 合 成 铸 ０ ０ 铁 时 废 钢 加 入 量 的 增 大 ， 因此 增 碳 技 术 成 为 保 证 熔 炼 质 量 ， 改 善 铸 铁 组 织 和 性 能 的 关 键 。 本 文 就 电炉 熔 炼 合 成 铸 铁 的增 碳 原 理 、熔 炼 工 艺 进 行 了
Ｒｅ ｅ ｃｈ ａ ｐ ｉ ｔｏｎ ｏｆＳｙｎ ｈ ｔｃ Ｃａ ｔＩｏｎ ｓ ａｒ ｎｄＡ ｐｌ ｃａ ｉ ｔ ｅ ｉ ｓ ｒ
Ｗａ ｇＳ ｕ ’ｎ Ｚ ｕＲ ｎ ｊ ｎ ｎ ｈ ｎａ ， ｏ ｏ ｇｉ ａ （ ａ ｔ ｇＦ ｒｉｇＣｏ， ｔ．Ｄ ｊ ｎ ｄ ｓｒ ｌ ｏ ｐ Ｃｈ ｎ ｑｎ ０ ２ ， ｈｎ ） Ｃ ｓｉ — ｏｇｎ ．Ｌｄ， ａｉ ｇＩ ｕ ｔａ Ｇｒｕ ， ｏ ｇ ｉ ４ １ １ Ｃ ｉ ｎ ａ ｎ ｉ ｇ ３ ａ
的饱 和 浓 度 ；Ｃ 一 表示 碳 的主 体浓 度 ；ｊ 表 示 总
１ 增 碳 的原 理
合 成铸 铁熔 炼 过程 中 ， 由于 废钢 加 入量 大 ，铁 液 碳 含量 低 ，必须 采 用增 碳 剂 增碳 。增碳 剂 中 以单 质 形 式 存 在 的碳 ，其 熔 化温 度 为３７ ７℃ ，在 铁 液 ２
温 度 下 不 能熔 化 ， 因此 ，增 碳 剂 中 的碳 主要 通 过 溶
溶解系数， — ，其中 专： 争＋ 一表示固体粒子
Ａ Ａ “ Ａ ｐ
表 面液 体边界层 的碳传质 系数 ， 一 表示 界面反
应常数。
试 验 表 明 ，碳 在 铁 液 中 的 溶 解 受 到 固 体 粒 子 表 面 液 体 边 界层 碳 传 质 的 控 制 。用 焦 炭 和 煤 颗 粒 所 得 的结 果 与 用 石 墨 所 得 的结 果 对 比 ， 发 现 石 墨 增 碳 剂 在 铁 液 中 的扩 散 溶 解 速 度 明显 快 于 焦 炭 和 煤 颗 粒 一 类 的 增 碳 剂 。用 电 子 显 微 镜 观 察 部 分 溶
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄ：ｓ ｎ ｈｅｉ ａ ｔｉｏ ｃ ｒ ｕｒｚ ｎ ｇ ｎ ； ｃ ｎ ｃ ｌ ｒ ｐ ｒｙ； ｃ ｏｓｒ ｃ ｅ ｙ ｔ ｔｃ ｃ ｓ ｒ ｎ； ａ ｂ ｉｉ ｇ ａ ｅ ｔ ｍｅ ｈａ ｉ ａ ｏ ｅ ｔ ｍｉｒ ｔｕ ｍｒ ｐ
近 年 来 ， 随 着 铸 铁 生 产 的 不 断 发 展 ， 生 铁 资 源 日益 紧 缺 ，优 质 生 铁 更 是 供 不 应 求 ，价 格 日
是 随着 时间 的推 移 ，碳 在 铁 液 中逐 渐地 扩 散溶 解 。
对 于 电炉 熔炼 合 成 铸铁 的增 碳 ，采 用 晶体 石 墨增 碳 的增碳 速度 显 著 高于 非石 墨增 碳 剂 。
电炉 熔 炼 铸 铁 采 用 增 碳 剂 进 行 增 碳 时 ， 碳 在 铁 液 中 扩 散 溶 解 ， 国 外 某 大 学 就 这 个 问题 对 含 碳
材料 与工艺
合成 铸铁 的研 究及应 用
王顺安 ，邹荣剑 （ 重庆大 江工业 集团铸锻公 司，重庆 ４ １ ２ ） ０ １ ３
摘要 ：由于合成铸铁 中废钢加入量 大，增碳技 术成 为其生产 的关键 。着重从增碳原理 、成分 、 合成铸铁 熔炼工艺进行 了探讨 ，并介 绍 了合成铸铁 力学性 能和金相 组织。 关键词：合 成铸铁 ；增碳剂；力学性 能；金相组 织 中 图分 类 号 ：Ｔ ２ ３ Ｇ ４ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ７ — ３ ０ （ ０ ０ ３ ０ １ — ４ ３ ３ ２ ２ １ ）０ — ０ ５ ０ ６
趋 上 涨 百度文库面 对 曰益 严 峻 的 形 势 ，一 部 分 铸 铁 件 生
产 厂 家 应 用 电炉 生 产 合 成 铸 铁 技 术 ，提 高 产 品 质 量 ， 降 低 成 本 ，提 高 企 业 效 益 。在 合 成 铸 铁 技 术
不 断 发 展 过 程 中 ， 废 钢 加 入 量 越 来 越 大 ， 从 最 初
探 讨 ，并 介绍 了合 成 铸 铁 的 金 相 组织 和 性 能 。
为研 究对象 ，研究 它们在铁 液 中的溶解 及相互作
用 。含 碳 物 质 的 溶 解遵 守公 式 （） １：
ｊ Ｋ‘ — ｂ ＝ （ Ｃ） Ｃ （） １
式 中 ： ， 表 示 碳 溶 解 时 的 传 质 通 量 ；Ｃ 表 示 碳 一 一
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂｅ ａ ｓ ｆ ｈ ａ ｇ ｒｓ ｒ ｐ ｓｅ ｌ ｄ ｉ ｏ ｏ ｓ ｎ ｈ ｔ ａ ｔｉ ｎ ， ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｂ ｃ ｍｅ ｈ ｓｒ ｃ ： ｃ ｕ ｅ ｏ ｅ ｌｒ ｅ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｎ ｔ ｙ ｔ ｅ ｉ ｃ ｓ ｏ ｓ ｔ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ｏ ｓｔ ｅ ｔ ａ ｉ ｃ ｒ ｋ ｙ ｔ ｒ ｄ ｃ ｉ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｒ ｕ ｉ ｉ ｇ ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｉ ｇ ｅ ｉｎ ， ｍ ｅ ｔ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｆ ｒ ｓ ｎ ｈ ｔ ａ ｔｉｏ ｓ ｅ ｏ ｐ ｏ ｕ ｔ ． ｈ ａ ｂ ｒｚｎ ｒｎ ｉ ｌ ， ｎ ｒ ｄ ｅ ｔ ｓ ｌ ｎ ｒ ｃ ｓ ｏ ｙ ｔ ｅ ｉ ｃ ｓ ｒ ｎ ｗａ ｏ ｉ ｃ ｄ ｓ ｃ ｓ ｅ ， ｎ ｓｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｒ ｐ ｒ ｎ ｉｒ ｓｒ ｃｕ ｅｗａ ｔｏ ｕ ｅ ． ｉｓ ｕ ｓ ｄ ａ ｄ ｉ ｃ ａ ｉａ ｏ ｅ ｔ ａ ｄｍ ｃ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｓｉ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｐ ｙ ｎ