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鑄造用純銅及銅合金的典型熔煉工藝
⑥熔煉兩種不同牌號的合金,其化學成分有影響時,中間應進行洗爐。比如,用熔煉過鋁青銅的坩堝和工具再來熔化錫青銅,而坩堝和工具就要含有鋁元素,雖然鋁在鋁青銅里是合格的成分,但在錫青銅里卻是最有害的元素。
一般的銅合金經過脫氧后,就可獲得合格鑄件。但對于鋁青銅、鋁黃銅、硅青銅等,易氧化生成高熔點氧化物Al2O3、SiO2,使鑄件形成夾渣,需經過精煉才能去除,常用精煉劑有:質量比為60%的氯化鈉+40%的冰晶石或20%冰晶石+20%螢石+60%氟化鈉等。
3.青銅的熔煉
鑄造青銅按成分可分為錫青銅和不含錫青銅。錫青銅是以錫為主要合金元素的銅基合金,具有良好的耐磨性、耐蝕性,較好的強度和塑性。不含錫青銅有鋁青銅、鉛青銅、硅青銅等,含有的主要元素不同,如鋁青銅是以鋁為主要合金元素的銅基合金。
(1)合金的配料及金屬爐料要求 幾種常用青銅合金熔煉配料成分按表2進行。
要求:在ZCuAl10Fe3合金內允許配入0.7%~0.9%Ni,0.3%~0.4%Mn 以提高合金力學性能。
(2)爐料配比 新料成分占爐料的總重量應≥30%,回爐料≤70%。
(3)熔煉前的準備 青銅熔煉前的準備工作與黃銅熔煉的準備工作相同。木炭應裝入密封的烘烤箱內,在不低于800℃烘烤4小時,待用時要防止吸潮。稻草灰應研碎成粉末狀,除去水分,徹底烘干,待用時也要注意防潮。覆蓋劑均要求干燥并去除其中的雜物。
(4)合金熔煉工藝過程 鑄造青銅的種類較多,這里僅討論幾種典型的合金,同類其他銅合金可以參考使用。
ZCuSn10Pb1、ZCuPb10Sn10的熔煉:①先將坩堝預熱至暗紅色,并在其底部加入20厘米-40厘米厚木炭。②加入電解銅,迅速升溫熔化后再加入回爐料,同時補加木炭,以保證合金液面不暴露在空氣中。
展開 以堿性爐襯為例,探究熔煉工藝對爐襯使用壽命的影響
連續熔煉和間歇熔煉對爐襯的使用壽命有著很大的影響。在連續熔煉時,爐襯始終是處于熱狀態,受溫度劇變的影響小。間歇作業時,每熔煉一爐爐襯就會從低溫—高溫—低溫周期性的急冷急熱地變化一次。這種急冷急熱變化的結果就會使爐襯產生裂紋,從而使爐襯的使用壽命降低。
除鎂鋁尖晶石質爐襯外,鎂質和石英質爐襯的耐急冷急熱性是很差的。其中石英質爐襯尤其顯著,在爐襯加熱和冷卻過程中,爐襯燒結層的線膨脹或收縮率0.9%。也就是說每間歇冶煉1爐,爐襯的體積將產生一次膨脹和收縮。在800℃以下這種變化率最大,如果爐襯處于連續熔煉的條件下,爐襯壁的溫度將不會低于800℃,這樣爐襯體積的變化率是很小的,產生裂紋的時間也將推遲,爐襯的壽命得以提高。 因此,為了延長爐襯的壽命,熔煉鑄鐵的大型工頻爐停爐時,必須使坩堝溫度保持在800℃以上。
熔煉過程中溶液會通過耐火材料基體中的毛細孔道滲入到耐火材料基體內部侵蝕爐襯。滲入到耐火材料基體內部的成分包括;渣中的CaO、SiO2、FeO; 鋼液中的Fe、Si、Ai、Mn、C,甚至還包括金屬蒸汽,CO氣體等。這些滲入成分沉積在耐火材料毛細孔道中,造成耐火材料工作面的物理化學性能與原耐火材料基體的不連續性,在操作溫度急變下將出現裂紋、剝落和結構疏松,嚴格的說這個損毀過程比溶解損毀過程嚴重得多。
以堿性爐襯為例,提高氧化鎂含量及粘度,既有利于減少對爐襯的侵蝕,有利于提高集渣效果。
1、熔煉溫度對爐襯使用壽命的影響
熔煉過程中鋼液的溫度過高,會造成爐渣溫度升高,對爐襯的侵蝕加劇,使爐襯沿渣線過早的損壞。此外,高溫還會促使鋼液的流動性加速并加速向爐襯的裂紋滲透,加劇了金屬液對爐襯的化學侵蝕。
展開 以堿性爐襯為例,探究熔煉工藝對爐襯使用壽命的影響
連續熔煉和間歇熔煉對爐襯的使用壽命有著很大的影響。在連續熔煉時,爐襯始終是處于熱狀態,受溫度劇變的影響小。間歇作業時,每熔煉一爐爐襯就會從低溫—高溫—低溫周期性的急冷急熱地變化一次。這種急冷急熱變化的結果就會使爐襯產生裂紋,從而使爐襯的使用壽命降低。
除鎂鋁尖晶石質爐襯外,鎂質和石英質爐襯的耐急冷急熱性是很差的。其中石英質爐襯尤其顯著,在爐襯加熱和冷卻過程中,爐襯燒結層的線膨脹或收縮率0.9%。也就是說每間歇冶煉1爐,爐襯的體積將產生一次膨脹和收縮。在800℃以下這種變化率最大,如果爐襯處于連續熔煉的條件下,爐襯壁的溫度將不會低于800℃,這樣爐襯體積的變化率是很小的,產生裂紋的時間也將推遲,爐襯的壽命得以提高。 因此,為了延長爐襯的壽命,熔煉鑄鐵的大型工頻爐停爐時,必須使坩堝溫度保持在800℃以上。
熔煉過程中溶液會通過耐火材料基體中的毛細孔道滲入到耐火材料基體內部侵蝕爐襯。滲入到耐火材料基體內部的成分包括;渣中的CaO、SiO2、FeO; 鋼液中的Fe、Si、Ai、Mn、C,甚至還包括金屬蒸汽,CO氣體等。這些滲入成分沉積在耐火材料毛細孔道中,造成耐火材料工作面的物理化學性能與原耐火材料基體的不連續性,在操作溫度急變下將出現裂紋、剝落和結構疏松,嚴格的說這個損毀過程比溶解損毀過程嚴重得多。
以堿性爐襯為例,提高氧化鎂含量及粘度,既有利于減少對爐襯的侵蝕,有利于提高集渣效果。
1、熔煉溫度對爐襯使用壽命的影響
熔煉過程中鋼液的溫度過高,會造成爐渣溫度升高,對爐襯的侵蝕加劇,使爐襯沿渣線過早的損壞。此外,高溫還會促使鋼液的流動性加速并加速向爐襯的裂紋滲透,加劇了金屬液對爐襯的化學侵蝕。
展開 網絡化熔煉與澆注系統 技術應用不是夢
鑄造行業由于環境惡劣,屬于高壓高頻的環境,所以網絡化發展相對較慢,因此熔煉澆注設備的通信、數據采集以及數據分析日益成為該行業迫切需要解決的問題。
一、網絡化熔煉系統
1.系統的構成
網絡化熔煉管理系統由PLC控制器、遠程IO站、帶網絡接口的鐵液測溫裝置、大屏顯示器、遠程控制面板、電爐熔煉控制板以及配套的網絡設備構成。
該系統主體部分是PLC控制器,其作為整個熔煉管理系統的核心,負責與系統內其他設備的通信,以及整個管理系統的數據管理和計算等功能,PLC控制器與其他設備信息交換,將收集到的信息在管理系統顯示,并根據實際生產狀況進行記錄和報警,同時將根據收集到的信息以及客戶的需求進行熔煉管理系統的控制,達到電爐熔煉的自動化過程;遠程IO站負責采集電爐重量信息、電爐位置信息、冷卻系統的水路溫度信息甚至流量信息等,通過網絡傳輸到PLC控制器,并可以輸出電爐故障的蜂鳴報警,提醒操作人員;鐵液測溫裝置配有以太網接口,將檢測到的鐵液溫度傳輸到PLC控制器,對系統中的模型鐵液溫度進行修正;大屏顯示裝置也配有以太網模塊,實時顯示熔煉功率,爐體重量以及鐵液溫度;電爐熔煉管理板也同樣配置了以太網模塊,與PLC控制器進行數據交互,達到對電爐熔煉過程控制的目的。另外,該熔煉管理系統預留了與客戶通信的專用交換機,可以與客戶的MES系統進行數據交互,達到整個生產線甚至全廠系統的統一管理。
(1)PLC控制器 在早期的熔煉管理系統中,沒有采用帶有以太網的PLC,而網絡化的熔煉管理系統采用了帶有以太網接口的PLC(Allen-Bradley CompactLogix PLC ),如圖1所示。包括:①1769-L45 PLC。
展開 
感應電爐熔煉鑄鐵三大特異性 如何消除早知道
這也是使用感應電爐熔煉鑄鐵的一個特性。
結語
把先進的熔煉設備運用于鑄造工業生產是一大進步。能夠認識設備使用性能,找到其特異性的癥結所在,采取針對性的技術措施消弱以至消除其帶來的不利影響,能完全掌握并利用好這樣設備同樣也是一大進步。為進一步提高感應電爐熔煉的經濟效益,應充分利用其所長,通過改變生產方式,改善工藝技術措施,以減小感應電爐熔煉的鑄鐵件缺陷,還有許多工作要做,仍然任重道遠。
實例分析:熔煉合成鑄鐵石墨增碳劑如何顯著提高鑄企效益?
加增碳劑熔煉灰鑄鐵、球鐵中不要頻繁加入覆蓋劑,不要頻繁打渣,以免增碳劑沒有溶解完與覆蓋劑混合,與渣子從爐中打出。
第一次使用注意需要通過2-3爐試驗,以確定增碳劑的碳收得率。
石墨增碳劑當做提高球化率、改善石墨球圓整度,減小石墨球直徑、消除D型石墨、細化晶粒的作用時,粒度一定要細,本身要干燥,不注意的話容易引起球鐵的夾雜及氣孔缺陷。
7 合成鑄鐵的熔煉中 C、Si、Mn 的控制
由于合成鑄鐵配料,爐料中帶入的S、P極低,合成鑄鐵熔煉質量控制的關鍵是C、Si、Mn的控制,傳統熔煉C主要依靠配料來保證,但合成鑄鐵的熔煉由于C受增碳劑的類型、粒度、加入方法、以及增C過程溫度的影響,C吸收率變化大,因此,C必須依靠配料、嚴格的熔煉工藝及爐前快速檢測來調整,爐前快速檢測主要以快速熱分析儀和直讀光譜儀。對于酸性爐,合成鑄鐵的熔煉Si較為穩定,依靠配料控制,但合成鑄鐵液在1580℃以上于酸性爐內停滯時間太長,回出現C快速下降,Si快速大幅增高。合成鑄鐵的Mn通過調Mn造渣輔料的加入量來控制。
8 合成鑄鐵的生產應用實例
8.1 采用電爐合成鑄鐵工藝生產高韌性球鐵
風電球鐵鑄件國內大多采用樹脂砂造型制芯,中頻電爐或電弧爐熔煉工藝鑄造。在中頻爐熔煉下利用工業碳素廢鐵熔煉合成鑄鐵的工藝。
展開 鑄造廢鋼加增碳劑熔煉球鐵的技術研究
(2)用應電爐熔煉對提高材感質質量的影響
①感應電爐熔煉,鐵水溫度可升以提到1570℃以上,并可以在高溫狀態下長時間的保溫,在該溫度下,可以使原材料帶入的夾雜物,以及在熔煉過程形成的夾渣及夾雜物上浮至鐵液表面。對于廢鋼+增碳劑、尤其是粒子鋼+廢鋼+增碳劑+回爐料,這些爐料無論是廢鋼、粒子鋼或者是粒子鐵,大都是白口組織,白口組織具有較強的遺傳性,要消除遺傳性就需要適當的提高熔化溫度,增加保溫時間,才能夠比較好的凈化鐵液,減少鑄件缺陷。
②合金元素燒損量低,鐵水中錳、硅的燒損低于沖天爐熔煉。便于各元素的調控,能夠穩定化學成分含量。
③生產球墨鑄鐵時,含硫量過高將會直接影響到球鐵的質量。如球化級別低下、材質強韌性差、鑄件有夾渣等鑄造缺陷。用電爐熔煉鑄鐵時不存在有增硫反應。
④用廢鋼+增碳劑生產合成鑄鐵,由于廢鋼的夾雜物含量低,成分穩定,加增碳劑經高溫熔煉之后,消除了爐料的遺傳性,鐵液的純凈度得到提高,同時增碳劑具有孕育作用,促使石墨化的效果更加穩定突出,鑄件的基體組織晶粒會更加均勻、細化,所以生產出鑄件材質的韌性和強度均得到提高。
二、揚長補短、優化操作程序
用廢鋼生產球墨鑄鐵的優點前面已談,就不再贅述。
用電爐熔煉廢鋼(鐵屑)+增碳劑生產球墨鑄鐵,欲想穩定產品質量,需要補的“短”,主要是解決金屬液在凝固結晶時,自發晶核少、鐵液過冷度大、石墨化能力差、鑄件硬度高而不便于機械加工的問題。具體的“補短”操作方法是:
①在冶煉后期要注意“自發晶核”的培養。加入適量的廢鋼使鐵液激冷,同時適量的加入硅鐵以及細顆粒的增碳劑,上面覆蓋保溫劑,降低功率或停電保溫一段時間,以促使析出微細的晶態石墨。
展開 想要提高中頻爐熔煉鑄鐵強度,這15個常見問題要理清
使用前的準確計量是熔煉合格鐵液的質量保證。特別指出,對于感應電爐熔煉、嚴謹爐料中混有密封器皿和易爆物。
(1)堅持把理論配料(配料計算)和實踐經驗相結合。無論采取試算法還是圖解法,理論上計算的配料數據,不能確定為最終配比,還要掌握中頻爐熔化過程中元素的變化規律。如果爐襯屬酸性材料,鐵液溫度>1500℃,在Si的加入量上只能取下限,而碳必須取上線。
(2)掌握各種入爐金屬材料的化學成分和各元素燒損與還原規律。對回爐鐵(澆冒口、報廢鑄件)的分類堆放、編號記載,提出成分明確的嚴格要求。爐內還原的元素在配料時減去,爐內燒損的元素配料時補上。
(3)合金元素以一次性配入為原則,除Si以外其它配料時取中限,合金(Mo、Cr、Cu、Sn等)可在熔清扒渣后加入,在酸性爐中燒損極少。C、Si在扒渣及孕育時還可以補充。就感應爐熔煉鑄件而言,遵循先增碳后加硅的原則。
(4)對P、S含量的控制,P、S量主要來源于新生鐵,可以通過選擇爐料將P、S量控制在要求范圍內,所以必須要使新生鐵的wP<0.06%,wS<0.04%,這樣在配料計算時P、S量就可以不于考慮。(因鑄件的技術要求:wP≤0.06%,wS≤0.04%)。
(5)凡入爐的所有金屬材料均嚴格按照要求準確計量。
3.中頻電爐熔煉的控制
要根據中頻電爐的冶金特性編制合理的熔煉工藝,從裝料。溫度控制及在各不同溫度下加入合金、增碳劑、造渣劑以及出鐵溫度各個環節嚴格控制,力求用最短的熔煉時間、最小的合金燒損與氧化,達到控制和穩定金相組織,提高鑄件質量的目的。
在生產實踐中,我們將整個熔煉全過程分為三期 溫度進行控制。這里所謂的三期溫度指:熔清溫度、扒渣溫度和出鐵溫度。
展開 中頻感應電爐熔煉鑄鐵 增碳劑擔當什么角色
作者:孫永功、楊濤、王樹寶,
單位:中國重汽(香港)有限公司濟南鑄鍛中心
來源:《金屬加工(熱加工)》雜志
增碳劑是一種含碳量很高的黑色或灰色顆粒(或塊狀)的焦炭或石油焦后續產物,在金屬熔煉時可降低鐵液中的氧含量,提高鑄件力學性能。目前,感應電爐在鑄鐵熔煉中已廣泛使用,由于工業廢鋼價格較低,在鐵液熔煉時使用量大大增加,通過添加增碳劑調整鐵液的碳含量,在保證鐵液質量的同時生產成本大大降低。
1. 鑄鐵用增碳劑分類
根據增碳劑中碳的晶體結構,增碳劑可分為非晶態和結晶態;根據碳原子的存在形式可分為石墨化增碳劑和非石墨化增碳劑。
石墨化增碳劑主要有石墨化石油焦和石墨電極兩類。石墨化石油焦增碳劑在鑄造行業中應用最廣泛,其生產工藝是將原材料石油焦在石墨化爐中經過2200~2600℃的高溫加熱,使石油焦無定形的亂層結構碳晶化轉變成三維有序石墨晶體的高溫熱處理過程,即經過石墨化過程,達到石墨化狀態。
非石墨化增碳劑主要有:煅燒石油焦、煤質增碳劑等,煅燒石油焦是指石油焦經1200~1500℃高溫加熱處理,處理溫度較低,晶體結構未發生改變。煤質增碳劑由于灰分和揮發分較高,現在感應電爐熔煉時已很少使用。
衡量增碳劑優劣的指標主要有固定碳含量、硫分、揮發分、灰分、氮含量及水分等。石墨化增碳劑經高溫石墨化處理后,硫分、氮含量大大低于非石墨化增碳劑。
(1)固定碳、灰分、揮發分 增碳劑的固定碳不同于含碳量,固定碳值是根據樣品的水分、揮發分、灰分及硫分計算得出的,而含碳量可直接用儀器檢測出來。固定碳含量高、灰分低,則增碳效果越好。增碳劑中的灰分含量高在熔煉過程中產生大量煙塵、爐渣,增加能耗,加大扒渣勞動強度。
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熔煉
6、熔煉前,必須檢查爐內是否完好,爐周圍有無冰雪、水和障礙物;整個作業區內通道是否通暢,有無積水、雜物等防害作業的隱患;所用盛裝金屬熔液的容器和各種工具,必須干燥并進行預熱。所有起重機械、吊具、索具必須符合本規程起重機械安全的有關規定。
7、向爐內投料前,必須對原料進行認真檢查。嚴禁將潮濕原料,密封容器、爆炸物品及其它危及安全作業的雜物投入爐內。
8、運進原物料的工具、料斗、吊具等器具在使用前應檢查有無隱患.工作完畢應放在指定位置,不得亂扔亂放,更不能將其壓在物料下面。
9、在熔煉過程中,不得加入過量的氧化劑,不要劇烈攪動金屬熔液。防止發生噴濺爆炸事故。
10、扒渣、擋渣、攪拌不得用空心棍,不準將扒渣棍倒插或隨意亂放;自動流渣時,嚴禁使用潮濕材料掩壓。
11、操作中頻電磁感應爐時應:
11.1、檢查爐體固定部位是否堅固,翻轉系統是否靈活;熔煉操作是否會發生對操作者有觸電傷害等隱患;電氣設施是否良好。
11.2、送電前,所有操作人員必須退至無危險的區域,其他人員必須遠離作業現場。停送電操作,必須由專業電工執行,設專人指揮。
11.3、調整電壓時,應先將電源切斷,通電時要檢查電壓是否符合要求,通電后電流不得超過規定值。
11.4、熔煉中,電工應經常檢查電氣設施,謹防因電氣事故引發其它危害。
11.5、出鋼時,必須先切斷電源,檢查出口是否通暢,應緩慢翻爐,不要把鋼水翻出外
12、操作煉鐵爐時應:
12.1、修爐時,必須戴好安全帽,爐壁應讓其自然冷卻,嚴禁澆水強制冷卻。
12.2、點火前,應打開全部風眼進行點火。
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這是因為,從感應電爐熔煉的原理圖可知,感應電爐內存在上下分開的攪拌鐵流,在其邊界的爐壁附近還存在著死角。在爐壁停留、附著的石墨團如果不用過度升溫和長時間的鐵液保溫是不能熔入鐵液的。鐵液過度升溫和長時間的保溫,會增大鐵液過冷度,有加大鑄鐵白口化的傾向。此外,對于在爐壁附近產生強感應電流的中頻感應電爐來說,如果附著在爐壁的石墨團之間鉆進鐵液,在進行下一爐熔煉時,鉆進的金屬被熔化,導致侵蝕和損傷爐壁。因此,在廢鋼配比高,加入增碳劑多的情況下,加入增碳劑要更加注意。
增碳劑的加入時間不能忽視。增碳劑的加入時間若過早,容易使其附著在爐底附近,而且附著爐壁的增碳劑又不易被熔入鐵液。與之相反,加入時間過遲,則失去了增碳的時機,造成熔煉、升溫時間的遲緩。這不僅延遲了化學成分分析和調整的時間,也有可能帶來由于過度升溫而造成的危害。因此,增碳劑還是在加入金屬爐料的過程中一點一點地加入為好。
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從配料到孕育處理,看感應電爐熔煉灰鑄鐵的若干問題!
鋁含量升高,主要是由于壓塊廢鋼中含有鋁制品,在熔煉過程中使微量元素升高。為防止此類缺陷的再次出現,筆者公司規定了爐前鋁的含量不超過0.0400%。
1.3碳化硅的使用
鑄鐵熔煉時加入碳化硅,對于灰鑄鐵,由于非平衡石墨的預孕育作用,可以提高共晶團大量形成與生長的溫度(減小相對過冷度),有利于形成A型石墨;還可以因晶核數量增多,使片狀石墨細小,提高石墨化程度減少白口傾向,從而提高力學性能。
在灰鐵、球鐵和可鍛鑄鐵方面,都是通過SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個反應,用SiC來降低FeO和MnO在渣中的含量,從而凈化鐵液。
由于碳化硅的熔點較高,加入碳化硅的時間是關鍵,如果加入太晚,碳化硅未全部進行熔解擴散,其中未熔融的碳化硅會以顆粒狀的形態存在于鐵液中,在鐵液澆注后反而會形成渣眼;如果加入時間太長,鐵液經過長時間的熔煉后,碳化硅所形成的形核也會慢慢消失,只能起到簡單的增硅作用。因此建議,碳化硅的加入時間最好是在中頻爐熔融1/3爐料時,并且爐料已經化清時加入,伴隨著鐵液的攪拌作用,碳化硅的擴散效果會更好。
筆者公司通過對比不加和加1%碳化硅的原鐵液白口,檢測三角試塊對比(圖4、圖5),加入碳化硅的原鐵液白口為6mm,不加碳化硅的原鐵液白口為10mm。由于碳化硅經過一系列的冶金反應,反應產物中非平衡石墨可作為石墨生長的有效核心,降低了原鐵液的白口傾向。
同時,碳化硅中含有69%的硅,可以用于灰鑄鐵熔煉時作為增硅用,由于其價格比硅鐵要便宜,使用碳化硅還能夠一定程度上降低生產成本。
展開 廢鋼生產合成鑄鐵的幾大要點分析,感應電爐熔煉配料、元素影響、及碳化硅的使用!
鋁含量升高,主要是由于壓塊廢鋼中含有鋁制品,在熔煉過程中使微量元素升高。為防止此類缺陷的再次出現,筆者公司規定了爐前鋁的含量不超過0.0400%。
1.3碳化硅的使用
鑄鐵熔煉時加入碳化硅,對于灰鑄鐵,由于非平衡石墨的預孕育作用,可以提高共晶團大量形成與生長的溫度(減小相對過冷度),有利于形成A型石墨;還可以因晶核數量增多,使片狀石墨細小,提高石墨化程度減少白口傾向,從而提高力學性能。
在灰鐵、球鐵和可鍛鑄鐵方面,都是通過SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個反應,用SiC來降低FeO和MnO在渣中的含量,從而凈化鐵液。
由于碳化硅的熔點較高,加入碳化硅的時間是關鍵,如果加入太晚,碳化硅未全部進行熔解擴散,其中未熔融的碳化硅會以顆粒狀的形態存在于鐵液中,在鐵液澆注后反而會形成渣眼;如果加入時間太長,鐵液經過長時間的熔煉后,碳化硅所形成的形核也會慢慢消失,只能起到簡單的增硅作用。因此建議,碳化硅的加入時間最好是在中頻爐熔融1/3爐料時,并且爐料已經化清時加入,伴隨著鐵液的攪拌作用,碳化硅的擴散效果會更好。
筆者公司通過對比不加和加1%碳化硅的原鐵液白口,檢測三角試塊對比(圖4、圖5),加入碳化硅的原鐵液白口為6mm,不加碳化硅的原鐵液白口為10mm。由于碳化硅經過一系列的冶金反應,反應產物中非平衡石墨可作為石墨生長的有效核心,降低了原鐵液的白口傾向。
同時,碳化硅中含有69%的硅,可以用于灰鑄鐵熔煉時作為增硅用,由于其價格比硅鐵要便宜,使用碳化硅還能夠一定程度上降低生產成本。
展開 東風康明斯缸體實例講解:感應電爐熔煉配料、元素影響及碳化硅的使用!
鋁含量升高,主要是由于壓塊廢鋼中含有鋁制品,在熔煉過程中使微量元素升高。為防止此類缺陷的再次出現,筆者公司規定了爐前鋁的含量不超過0.0400%。
1.3碳化硅的使用
鑄鐵熔煉時加入碳化硅,對于灰鑄鐵,由于非平衡石墨的預孕育作用,可以提高共晶團大量形成與生長的溫度(減小相對過冷度),有利于形成A型石墨;還可以因晶核數量增多,使片狀石墨細小,提高石墨化程度減少白口傾向,從而提高力學性能。
在灰鐵、球鐵和可鍛鑄鐵方面,都是通過SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個反應,用SiC來降低FeO和MnO在渣中的含量,從而凈化鐵液。
由于碳化硅的熔點較高,加入碳化硅的時間是關鍵,如果加入太晚,碳化硅未全部進行熔解擴散,其中未熔融的碳化硅會以顆粒狀的形態存在于鐵液中,在鐵液澆注后反而會形成渣眼;如果加入時間太長,鐵液經過長時間的熔煉后,碳化硅所形成的形核也會慢慢消失,只能起到簡單的增硅作用。因此建議,碳化硅的加入時間最好是在中頻爐熔融1/3爐料時,并且爐料已經化清時加入,伴隨著鐵液的攪拌作用,碳化硅的擴散效果會更好。
筆者公司通過對比不加和加1%碳化硅的原鐵液白口,檢測三角試塊對比(圖4、圖5),加入碳化硅的原鐵液白口為6mm,不加碳化硅的原鐵液白口為10mm。由于碳化硅經過一系列的冶金反應,反應產物中非平衡石墨可作為石墨生長的有效核心,降低了原鐵液的白口傾向。
同時,碳化硅中含有69%的硅,可以用于灰鑄鐵熔煉時作為增硅用,由于其價格比硅鐵要便宜,使用碳化硅還能夠一定程度上降低生產成本。
展開 以東風康明斯缸體為案例,實驗分析感應電爐熔煉配料、元素影響、及碳化硅的最佳使用!
鋁含量升高,主要是由于壓塊廢鋼中含有鋁制品,在熔煉過程中使微量元素升高。為防止此類缺陷的再次出現,筆者公司規定了爐前鋁的含量不超過0.0400%。
1.3碳化硅的使用
鑄鐵熔煉時加入碳化硅,對于灰鑄鐵,由于非平衡石墨的預孕育作用,可以提高共晶團大量形成與生長的溫度(減小相對過冷度),有利于形成A型石墨;還可以因晶核數量增多,使片狀石墨細小,提高石墨化程度減少白口傾向,從而提高力學性能。
在灰鐵、球鐵和可鍛鑄鐵方面,都是通過SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個反應,用SiC來降低FeO和MnO在渣中的含量,從而凈化鐵液。
由于碳化硅的熔點較高,加入碳化硅的時間是關鍵,如果加入太晚,碳化硅未全部進行熔解擴散,其中未熔融的碳化硅會以顆粒狀的形態存在于鐵液中,在鐵液澆注后反而會形成渣眼;如果加入時間太長,鐵液經過長時間的熔煉后,碳化硅所形成的形核也會慢慢消失,只能起到簡單的增硅作用。因此建議,碳化硅的加入時間最好是在中頻爐熔融1/3爐料時,并且爐料已經化清時加入,伴隨著鐵液的攪拌作用,碳化硅的擴散效果會更好。
筆者公司通過對比不加和加1%碳化硅的原鐵液白口,檢測三角試塊對比(圖4、圖5),加入碳化硅的原鐵液白口為6mm,不加碳化硅的原鐵液白口為10mm。由于碳化硅經過一系列的冶金反應,反應產物中非平衡石墨可作為石墨生長的有效核心,降低了原鐵液的白口傾向。
同時,碳化硅中含有69%的硅,可以用于灰鑄鐵熔煉時作為增硅用,由于其價格比硅鐵要便宜,使用碳化硅還能夠一定程度上降低生產成本。
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