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選用鑄造增碳劑時需注意哪些問題
選用鑄造增碳劑時要根據(jù)自己的需要和增碳劑的特性來選擇,增碳劑按照用途分為球鐵增碳劑、灰鐵增碳劑、煉鋼增碳劑、特種增碳劑四種。
每種鑄造增碳劑都有自己的特性:
1、球鐵增碳劑:C>98.5 S<0.05 主要為石墨化石油焦和石墨化電極。吸收率高,吸收時間快。
2、灰鐵增碳劑:C>90 S<0.5 主要為非石墨化石油焦和煅煤。吸收率在85%左右。
3、煉鋼增碳劑:C 75-98 主要為煅煤,石墨球和天然石墨碎。
4、特種增碳劑:用于剎車片和包芯線。一般為0-0.5/0.5-1 mm 石油焦。
首先,應盡量選用高溫石墨化處理的增碳劑(處理溫度越高,石墨化效果越好),如石墨電極或石墨化油焦。因為好的增碳劑,吸收率較高,溶解速度快,有利于減少能耗,而且可以有效增加鐵液形核核心,提高冶金質量;
其次,選用硫、氮等含雜質元素較低的增碳劑。硫量高的增碳劑氮含量也高 ,灰鐵鐵液含氮量高于平衡濃度時容易產生裂隙狀氮氣孔,球鐵鐵液則易在厚
第三,壁部分產生縮松缺陷 ,并且雜質含量高時增加鑄件夾渣傾向;
根據(jù)不同的爐膛尺寸,選擇合適的增碳劑粒度 ,可以有效提高鐵液對增碳劑的吸收速度和吸收率。
鑄鐵的增碳和常用的增碳劑
選用增碳劑時,一般都應該注意以下幾點。
1、固定碳和灰分的含量
固定碳和灰分是增碳劑中此消彼長的兩個對立參數(shù),也是影響增碳效率的兩個重要的參數(shù)。增碳劑中的固定碳含量高、灰分低,則增碳,反之則增碳效率低。由于生產條件下影響的因素很多,很難嚴格評定兩參數(shù)各自對增碳效率的影響。
灰分高,對增碳有抑制作用,而且還會使爐渣量增多,從而延長作業(yè)時間,增加電耗,增加冶煉過程中的勞動量。采用熔溝式感應電爐,如增碳劑加入爐內,尤應選用低灰分的品種,以免熔溝中聚集氧化物而影響電效率。
從增碳效率考慮,當然希望增碳劑的固定碳含量高一些、灰分低一些,但同時也要考慮生產成本的因素和對鐵液質量的影響。
增碳劑的加入方式對增碳效率也有很大的影響。
a、增碳劑在裝料時加入爐內
裝料時將增碳劑與爐料混勻,置于感應電爐的底層和中部,增碳效率較高。關于不同增碳劑的增碳效率,美國有人在保持其他條件不變的情況下進行過對比試驗,此處簡述其要點如下:
在無心感應電爐中熔煉灰鑄鐵,鑄鐵的目標碳當量為4.03%(C 3.4%、Si 1.9%、Mn0.55%)。
爐料的配比是:鑄造生鐵16%;回爐料30%;廢鋼52%;增碳劑2%。
增碳劑與金屬爐料同時加入爐內,不同增碳劑的增碳效率
1、強力的脫氧作用,凈化鐵水,減少夾渣和氣孔缺陷;減少壁厚敏感性,使組織致致密,切削面光潔,顯著地提高切削性。
由于FeO的存在能使任何渣的熔點下降,所以在任何既定的溫度下,因為渣的熔點的下降,都會使更多的渣變成液體。例如,當渣中的FeO含量為10%時,它的熔點將是1350-1400℃,加之在無芯感應爐的強烈攪拌作用下,這種液態(tài)渣將在熔體中被“均勻化”,從而把千萬個非常小的渣粒留在熔體中,鑄件的許多表面缺陷就是這種流動性很好的高FeO和MnO渣(通常稱之為硅酸錳渣)被帶入了鑄型造成的。如果加入預處理劑,由于預處理劑的還原反應,從而把這種渣的FeO含量降到1或2%,其熔點就會提升到1500-1550℃,那么,在通常的出鐵溫度(1500-1550℃)下,這種渣或者仍然保持為固體,或者僅有很少量變成液體,從而將一較大的單體保留在爐子中,這就使得渣粒因有較高的上浮速度而容易被排除,并使其被帶入鑄型從而造成鑄件缺陷的機會大大減少。石油焦增碳劑粒度的影響使用增碳劑的增碳過程包括溶解擴散過程和氧化損耗過程。