近年來,感應電爐用于熔煉鑄鐵已越來越多。通常,在感應電爐內僅靠加入金屬爐料是不能確保鐵液所需碳量的,必須補加增碳劑。為此,對于感應電爐,特別是中頻感應電爐,添加增碳劑是熔煉操作的重要環節。今天就跟大家分享一下感應電爐熔煉鑄鐵,使用增碳劑應該注意哪些問題!
1、增碳劑中未熔解微粒的石墨化作用
在熔化的鐵液中,增碳劑除了有已溶入鐵液的碳以外,還有殘留的、未溶入的石墨形式的碳,并以粒狀被卷入攪拌的液流之中。未熔解、粗大的石墨粒子,在通電時大部分懸浮在爐壁附近的鐵液液面,一部分則附著在相當于攪拌死角的爐壁中部。此時,一旦通電停止,這些粗大的石墨粒子由于浮力,會被緩緩地懸浮出來。超出光學顯微鏡所能觀察范圍的極微小的粒子在石墨熔解的過程中,不但在通電時,即使在通電停止時都能懸浮在鐵液之中。
據介紹,越是接近于構成共晶晶核的物質,即使所添加的石墨與共晶石墨的結晶度有些不同,與其他能夠推斷為形成石墨核心的物質相比較,勢必禍合度要大些。從此觀點出發,可以認為:懸浮的微細石墨粒子有利于生成石墨核心,可起到防止鑄鐵過冷和白口化的作用。
2、增碳劑粒度對增碳效果的影響
2.1增碳劑粒度對增碳時間的影響
增碳劑粒度是影響增碳劑熔入鐵液的主要因素。用表1中成分大致相同而粒度有所不同的A,B,C增碳劑作增碳效果試驗,其結果如圖1所示。盡管經過15min后的增碳率是相同的,但達到90%增碳率的增碳時間則大有區別。使用未經粒度處理的C增碳劑要13min,除去微粉的A增碳劑要8 min,而除去微粉和粗粒的B增碳劑僅需6min。這說明增碳劑的粒度對增碳時間有較大的影響,混入微粉和粗粒都不好,尤其在微粉含量高時。
2.2增碳劑粒度對增碳劑的影響
日本的中江和望月兩人,曾對于質量分數99.8%的C和質量分數0.023%的S,粒度分布如表2的增碳劑作過增碳量的試驗,試驗結果如圖2所示。從圖中可以看出,粒度偏于微粉的增碳劑E的增碳效果極差,粒度偏于粗的增碳劑G的增碳效果較好;而適當除去微粉和粗粒的增碳劑A的增碳效果好。
以上事實證實,為了提高增碳效果,對增碳劑應作除去微粉和粗粒的粒度處理。

1.腐蝕缺陷:主要是受到了外界環境入侵,讓該帶的表面產生了化學反應進而有腐蝕出現,像是銹斑和酸洗等都是腐蝕的表現。
2.來料的缺陷:在進行熱軋的時候相應的程序已經進行。孔洞就是一種比較常見的缺陷了,在進行卷渣和表面有裂紋并進行軋制的時候所生成。
3.機械損傷缺陷:他主要是在進行生產的時候因為冷軋帶鋼和一些硬物進行碰撞進而出現的,他會讓帶鋼的表層受到傷害,有擦傷等等。
4.表面吸附物的缺陷增碳劑生產廠家:因為在生產的時候帶鋼的表面有吸附物進而出現了缺陷。
增碳劑的原料有很多種,生產工藝也各異,有木質碳類,煤質碳類,焦炭類,石墨類等,其中各種分類下又有很多小種類。增碳劑一般指經過石墨化的增碳劑,在高溫條件下,碳原子的排列呈石墨的微觀形態,所以稱之為石墨化。石墨化可以降低增碳劑中雜質的含量,提高增碳劑的碳含量,降低硫含量。
增碳劑在鑄造時使用,可大幅度增加廢鋼用量,減少生鐵用量或不用生鐵。目前絕大多數增碳劑都適用于電爐熔煉,也有少部分吸收速度特別快的增碳劑用于沖天爐。電爐熔煉的投料方式,應將增碳劑隨廢鋼等爐料一起往里投放,小劑量的添加可以選擇加在鐵水表面。
但是要避免大批量往鐵水里投料,以防止氧化過多而出現增碳效果不明顯和鑄件碳含量不夠的情況。增碳劑的加入量,根據其他原材料的配比和含碳量來定。不同種類的鑄鐵,根據需要選擇不同型號的增碳劑。增碳劑特點本身選擇純凈的含碳石墨化物質,降低生鐵里過多的雜質,增碳劑選擇合適可降低鑄件生產成本。

石墨行業分析指出,鱗片天然石墨近兩年價格低至3000元/噸。而進口常常是高技術含量高附加值的石墨深加工產品,如美日德法生產的柔性石墨,特別是日本生產的核能級的硫(S<500pm)及高純(S<50pm)柔性產品,這些產品進口價高達10萬-20萬元/噸,一些氟化石墨產品,更是高達30萬-50萬噸。

⑴促進石墨化的工藝措施是減少鐵液收縮的好措施。
電爐熔煉:增碳技術的應用是解決鐵液收縮的關鍵技術。由于鐵液凝固過程中的石墨析出產生石墨化膨脹作用,良好的石墨化會減少鐵液的收縮傾向,因此,增碳技術是好的工藝。
由于加入增碳劑提高了鐵液的石墨化能力,因此,采用全廢鋼熔煉加增碳劑的工藝,鐵液的收縮傾向反而更小。這是非常重要的一個觀念轉變,傳統的觀念是認為多加廢鋼會鐵液的收縮傾向,這樣我們就容易走入一個誤區,不愿意多用廢鋼,而喜歡多用一些生鐵。
多用生鐵的缺點是:生鐵中有許多粗大的過共晶石墨,這種粗大的石墨具有遺傳性,如果低溫熔煉,粗大的石墨難以消除,粗大的石墨從液態遺傳到了固態,使凝固過程中本來由于石墨析出應該產生的膨脹作用削弱,因此使鐵液凝固過程中的收縮傾向,粗大的石墨又必然降低了材料的性能。因此,與用廢鋼增碳工藝相比,大量用生鐵的缺點就是:①強度性能低。同樣成分做過對比試驗,性能低半個排號。②收縮傾向大。同樣條件下,比廢鋼增碳工藝收縮大。
對于電爐熔煉,增碳技術的核心是使用的增碳劑。采用廢鋼增碳工藝,增碳劑就成為增碳工藝中重要的環節。增碳劑質量的好壞決定了鐵液質量的好壞,增碳工藝能否獲得好的石墨化效果,減少鐵液收縮,主要取決于增碳劑:① 增碳劑一定要選用經過高溫石墨化處理的增碳劑。只有經過高溫石墨化處理,碳原子才能從原來的無序排列變成片狀排列,片狀石墨才能成為石墨形核的好核心,促進石墨化。②好的增碳劑含硫都非常低,w(S)小于0.03%是一個重要的指標。
對于沖天爐熔煉:高溫熔煉是關鍵的技術指標,高溫熔煉可以有效消除生鐵粗大石墨的遺傳性。高溫熔煉可以提高滲碳率,減少配料中的生鐵加入量。以滲碳方式獲得的碳活性好,要比多加生鐵帶來的碳有更好的石墨化作用,反映在鑄件上,就是石墨的形態更好,分布更均勻。石墨的形態好,就會提高材料的性能,包括切削性能,而 石墨化效果好,就能減少鐵液的收縮傾向。
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