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中頻爐增碳劑增碳劑對(duì)熔煉的影響及使用
中頻爐增碳劑增碳劑對(duì)熔煉的影響及使用同樣的化學(xué)成分,采用不同的熔煉工藝、不同配料和配料比,鐵液的冶金質(zhì)量完全不同。獲得好的滲碳效果,電爐采用的是增碳技術(shù),沖天爐采用的是高溫熔煉技術(shù)。增碳劑對(duì)熔煉的影響主要有三方面。
1.鐵液增碳技術(shù),在熔煉過程中特別是電爐熔煉,可以增加石墨晶核。沖天爐熔煉中加入碳化硅還能增加鐵液的長效石墨晶核,同時(shí)減少鐵液氧化。
2.增碳是防止或減輕收縮傾向最好的措施。由于鐵液凝固過程中的具有石墨化膨脹的作用,因此良好的石墨化會(huì)減少鐵液的收縮傾向。
3. 在高的碳量條件下,為獲得高強(qiáng)度的灰鑄鐵鑄件,熔煉過程采用全廢鋼加增碳劑的工藝,使鐵液更加純凈,生產(chǎn)的鑄件材料性能高。
熔煉要用不含油污的干凈料,避免產(chǎn)生漏電或浮渣過多的現(xiàn)象。某廠前幾爐因使用了油浸廢鐵屑,使線圈出現(xiàn)電火花,曾認(rèn)為是爐襯料含鐵太高而產(chǎn)生漏電。其實(shí)是因?yàn)槿蹮挼蔫F屑含有油污,容易出現(xiàn)碳沉積。碳積沉部位是在爐襯冷面,甚至沉積到隔熱層中,由于爐襯尚未充分燒結(jié),CO滲入爐襯后部,發(fā)生CO→C+O2↑反應(yīng),生成C沉積在爐襯冷面或隔熱材料的氣孔中。當(dāng)產(chǎn)生碳沉積時(shí),會(huì)造成爐體接地漏電,造成線圈冒火花。改用純凈料即可避免。另外一個(gè)廠因?yàn)椴少彽膹U鋼來源混亂,甚至表層涂附有油漆、石灰、煤等物質(zhì),造成浮渣多,在后期除渣工作消耗了大量的人力與物力。
一般認(rèn)為,鐵水溫度越高,作用時(shí)間越長,碳的吸收率越高。但實(shí)際正好相反,在感應(yīng)電爐內(nèi)是低溫增碳,高溫增硅,即在高溫時(shí),非但不增碳,反而是降碳,這是因?yàn)椋孩偈贾饕獡p失于向爐外大氣的氣相擴(kuò)散;②鐵水中的氧化性與C-Si-O的平衡有關(guān),鐵水中的CO不斷地被氧化為CO2,而CO2又會(huì)被C還原,反應(yīng)產(chǎn)生的CO,CO2氣體上浮溢出鐵水表面,使鐵水中的碳含量下降。反應(yīng)速度與平衡溫度有關(guān),而平衡溫度又隨著碳硅含量的不同而變化。對(duì)于球鐵原鐵水,平衡溫度大約為1450℃±20℃,灰鐵原鐵水約為1400℃±20℃。鐵水在平衡溫度以上碳的氧化變得劇烈。反應(yīng)的結(jié)果使鐵水中的碳不斷地被氧化燒損,硅的燒損減少。這時(shí)在鐵水表面加入的增碳劑使鐵水中的增碳和降碳達(dá)到平衡。
根據(jù)以上分析,下面是增碳劑在感應(yīng)電爐內(nèi)增碳的正確使用方法:
1.使用5T以上的電爐,原料單一穩(wěn)定,我們推薦分散加入法。根據(jù)含碳量的要求,按配料比,將增碳劑與金屬爐料隨各批料一同加入電爐中下部位,一層金屬爐料一層增碳劑,碳的吸收率可達(dá)90%-95%,增碳劑在熔化時(shí)不要打渣,否則易裹在廢渣里,影響碳的吸收;
2.使用3T左右中頻感應(yīng)電爐,原料單一穩(wěn)定,我們推薦集中加入法。在爐內(nèi)先熔化或剩余少量鐵水時(shí),將需配加的增碳劑一次性加在鐵水表面,并立即加金屬爐料,將增碳劑全部壓入鐵水中,使增碳劑與鐵水充分接觸,吸收率在90%以上;
3.使用小型中頻爐增碳劑原料夾有生鐵等高碳物質(zhì)的,我們推薦增碳劑微調(diào)。鋼/鐵水熔化后,調(diào)整碳分,可以加在鋼/鐵水表面,通過電爐熔煉時(shí)鋼(鐵)水的渦流攪拌或人工攪拌使本產(chǎn)品溶解吸收,碳的吸收率在93%左右。