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近年来，由于环保的要求，大多数小型冲天炉被小型中频感应电炉所取代，冲天炉由于使用焦炭等燃料，熔炼过程发生冶金反应，而电炉熔炼主要是合金重熔，冶金反应作用不显著。8 h* t4 o0 e7 a. P& d2 `1 ]
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根据电炉铸铁的熔炼特点，要求铸造工作者在铸铁的成分选择、炉料配比、废钢用量、孕育工艺、增碳脱碳、增硫脱硫、球化工艺、蠕化工艺、温度控制、浇注工艺等许多方面需要更新观念，采取符合实际的手段来保证和提高产品质量。
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, }1 d! P4 U. y: X3 S V' d- R& k L 一、电炉铸铁炉料配比及合成铸铁, j4 X- u. I% \; }6 @
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在铸造行业，人们常说，铸造材料的成分决定组织，组织左右性能；这句话其实并不全面。我们在生产实践中发现许多铸铁，在相同成分时，机械性能却有较大差异。铁水的质量除与其成分有关联外，还与炉料配比（生铁用量、废钢用量、返回料用量、合金加入量），熔化与出炉温度，孕育工艺等有密切关系。所谓合成铸铁，就是指配料中使用50%以上的废钢，通过增碳合成的方法制取的铸铁材料，因为需要较高的熔化温度，只宜在电炉中熔炼。目前合成铸铁主要有合成灰铁和球铁。通过大量实践，对于HT250、HT300等高强度灰铸铁来说，废钢左右强度、生铁影响组织.
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* K. o$ e) S$ S' n3 H 配料禁忌
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（1）高比例废钢（尤其是船板）与高比例回炉料（浇冒口、废铸件、铁屑）搭配，合成灰铁的废钢加入量不宜超过50%；
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（2）高比例废钢（尤其是船板）与含硫磷高的生铁搭配。9 r0 Z) v1 k: R" a" K
2 R e: d6 {: |8 U4 m, G' [3 s( ~ （3）回炉料超过40%（浇冒口、废铸件、铁屑）。- O, {' P. O2 J/ p& B
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配料优化9 G" G. [' ~+ j4 k" \6 j
' b4 s; L0 [1 M- ^3 b3 ~ 组合（%）组成 生铁 废钢 回炉料，8 Z# C) V! Z5 }7 w7 ~
9 r' c g& r# G% T7 p8 g 配比A 40 30 30/ }+ k- ?; V$ C7 b- q* e( L
" V1 M' ~% b6 H1 \% J u5 g 配比B 30 40 30
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- o9 b/ ^- l5 f3 L 配比C 20 40 40
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. {* d# A; U, q3 A 配比D 20 50 30
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锰硫含量
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. D; ]! A! {0 G# L$ Y8 t 需要提高硬度时锰的含量可达1.0－1.2%，但不要求相应提高硫的含量（关于灰铁中的硫含量，另行分析）。7 ]+ O+ T4 b% b: i r* z4 R' s/ X
! N: Y& X$ V* j4 T8 r: S+ l 某公司为了节约成本，多用废钢，在两个月内试制合成高牌号灰铸铁，废钢用量一度达60%，有一段时间除加入废钢外另加回炉料和少量铁屑，最初质量不错，但一段时间后发现铸件批量缩孔、缩松和有白色硬斑，并且持续不断越来越严重。* {. J0 i8 N1 ^6 M
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此缺陷成因：初步判断是铁水中MnS的含量过高而引起的铸件显微缩孔、缩松，MnS富集形成白色硬斑。这是由于高牌号灰铁HT300成分要求Mn含量较高（1%左右），加之废钢自身锰也高（船板中的16锰钢含Mn在1.6%），而废钢中的S以及回炉铁（包括铁屑）中的S和锰反应产生的MnS在炉料中的积累达到一定程度，就会产生过量，从而产生上述缺陷。7 ~- Y% j/ X6 u* \" M
E" d, C+ t+ ~) H4 Z: x 为了减少铁水中的MnS含量，一般用加入一定量的优质新生铁（低S低Mn）来调整，另外提高孕育效果，可使MnS细化，减弱其不良影响。
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. i9 H2 K0 B/ M0 {0 _% v+ s 废钢加入量过大时，由于废钢熔点在1530度左右，而生铁和回炉料的熔点只是1230度左右，多用废钢增加了电耗，加大了铁水的过冷倾向，还吸附大量的氮气，一般来说合成铸铁工艺并不适用于灰铸铁，而比较适用于球铁1 ?* w7 ]% o# L& w4 O! C* F% ]: \' O
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二、关于电炉灰铸铁增硫问题
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前面已经说过，中频感应电炉熔炼铸铁工艺对比冲天炉熔炼，除了具有熔化温度高的优势外，却有不少缺点，主要有三个方面的问题：
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一是铁水过冷倾向较大，极易产生影响材料机械性能的D、E型石墨；
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二是铁水纯净，异质结晶核心较少，导致孕育效果差，在同等成分条件下，铸件强度偏低铁质偏硬；% b' w% Y o# W( d$ n9 P6 H( `2 e
, r w2 I2 l" ~ q8 |: ]$ y 三是收缩倾向较大，在高牌号灰铸铁中锰含量较高时，容易产生显微缩孔、缩松。
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针对上述问题，应对的措施是：: i! A) A4 Q* r3 S2 s+ y9 E# l
' c! P+ B( S) \' M. k6 Q; t 1、在熔化后期增加一个高温保持时间，尽可能使各种炉料熔化的铁水晶粒均匀，尤其是细化石墨；
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2、适量增加外来异质核心（如硫化物），强化孕育效果，促进A型石墨的形成；
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3、控制高牌号灰铸铁的硫、锰含量及其比例，控制回炉料比例，达到合适成分。: ]5 _9 j+ j5 w% J% ~0 V/ r
, _7 b z- b6 n! g! O u 这些措施，对不同结构的铸件产品是有差别的，需在实践中掌握。* O8 k" A, y! Z7 m
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（来源：互联网）
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发表于 2021-3-28 11:40:20
