合成铸铁的熔炼方法

成宁富

做合成铸铁选炉料最关键的是废钢和增碳剂,废钢主要是用普通碳素钢和优质碳素钢为主,最好能和废钢直接出处的对方相沟通以便知道钢种和钢材的原产地,这样化学成份的钢材异地的特性也就一目了然了.普通碳素钢用的最广 工程结构件冲压件 、民用件等等 ..即A3(Q235A和Q235B)Q235B是以化学成份来验收的，而Q235A则是以力学性能验收的,哪个更好大家就知道了.优质碳素钢主要用在机械零部件上了,但含碳量比A3高了点,比如无缝钢管还有20#碳圆.45#碳圆等...
    普通和优质碳素钢在做合成时的区别是增碳速度的区别,A3更快一点.大家还要注意另外一个问题就是现在的碳素钢都是镇静钢,那问题又出来了:镇静钢要用铝来脱氧势必就有残留的铝,残留的铝对铸铁可是"杀手"会产生大片的皮下气孔啊.这个大家以后要注意点 .再一个关键"先生"就是增碳剂了,现在的增碳剂品种主要有： 乙决焦碳 、石油焦碳 、铸造用焦 、中硫煅烧、 低硫煅烧 、石墨压块 、石墨电极碎块.现在主要用的是石墨电极碎块和进口的自然微晶石墨两者区别，后者的晶体度比前者高而含S N比前者低,但国内石墨电极碎块用的最为广泛.但根据本人的经验在自己的炉子参数不匹配时用(或炉子小时)个人感觉最好不用石墨电极碎块,原因要在熔炼增碳工艺中叙述.另外还有一种更好的增碳剂就是帝首固的石油煅烧焦的粒度均匀吸收率高应该是做合成的首选产品,但是价格贵好多,但仔细算也差不多,吸收快、省电、 吸收率高加入量相对石墨电极碎块少.
1.组织P在45%(前提C低)但内浇道断口很容易黑灰这是F多的征兆个人认为是增碳剂大大增加了C的活度系数.
          2.如果同生铁铁液的孕育量相同断口会黑的更厉害,相同壁厚要比生铁C SI低要不然就有开花石墨和线状排列石墨生产合成球墨铸铁,在目前而言,可能会受到一定的限制,主要是我们国家的废钢锰含量过高.特别是生产有低温冲击要求的铸件.我们也尝试着做合成铸铁,锰含量一直超标,无法继续下去.
增碳剂是生产合成铸铁的一个关键.随料加入的增碳剂选用大颗粒的3-10mm比较好.国内比较好的增碳剂是镇江焦化厂生产的,质量和卓越石墨差不多,而价格却只有其三分之一左右.随料加入不一定要加在炉底,只要是随料加在下部即可.随料加入配料冷炉和热炉不同,冷炉吸收率在70%-90%之间,很不稳定.热炉吸收率比较基本上在90%-95%左右,比较稳定.随料加入一般只是增碳第一步.第二步成分调整.熔化结束后,打净炉渣,在1400摄氏度取样光谱分析,在铁水表面加增碳剂再升温增碳.此时增碳剂颗粒1-5mm比较好.如果条件允许,先出一部分铁水,在炉内加入增碳剂后将铁水再回倒电炉内,同时电炉送功率搅拌,这种方式最好.不但吸收快,成分稳定,也很经济.一般还需要石墨形核增碳处理.即将铁水成分的碳含量先调到低于原铁水成分要求的0.2%左右,在出铁前10分钟左右再加入0.2%的增碳剂.要求铁水必须在15分钟内处理完毕,否则就没有形核作用了.增碳剂选用0.7-3mm的,最好用卓越石墨比较好.经过以上过程处理的合成铸铁,性能非常优越.即使CE很低,也不会出现缩孔.据有的资料介绍,线收缩只有0.3%左右.
如果收缩性太大,可能是铁水的液态结构太差,没有出现一定程度的成分起伏和浓度起伏,致使成核条件差.还有,增碳剂的原始结构状态也很重要.尽量选用与铸件石墨形状一致会更有效,但选料目前有困难.
合成铸铁的收缩特别小，起码比以前普通配料的铸铁小的多。
利用废钢增碳已经使大家比较熟悉的事情了，增碳剂在铁水中的吸收率的多少取决于增碳剂的颗粒大小和炉膛内径有直接的关系。其次是铁水中锰、硅含量影响碳的吸收。最关键的问题是温度对增碳剂碳的吸收影响最大，前面范工已经讲述了，孕育最好是用碳化硅，我们在这方面已经使用很长时间了，无论是做各种牌号的灰铁或球墨铸铁效果都很好。
以浓度不均孕育理论分析：用硅铁处理铁水时，在硅铁溶解区域内生成碳化硅和各种形态的石墨质点，这些新生相在铁水中存在的时间很短，到硅铁完全溶解后也随之消失，在此过程中产生了铁水浓度不均，形成高碳高硅微区，在这些微区中碳的活度很高，铁水的性质发生变化，使石墨的异质成核和均质成核都成为可能，这就是孕育的本质。高活度区将随时间而逐渐消失就是孕育的衰退。
    采用碳化硅进行孕育时，碳化硅在铁水界面进行分解，析出石墨和硅元素，与硅铁孕育时的溶解区域比较相似（在高硅范围内（约＞20%），只要有一定的碳含量，就会出现碳化硅），因此，碳化硅孕育和以碳为基础的孕育剂的工作原理与硅铁孕育剂的工作原理在本质上是相同的。
国内某公司推销其铸造用碳化硅能在冲天炉和电炉中使用，能完全代替硅铁，大大降低铸造成本，提高企业效益。
另外还有以下优点：
1、防止析出碳化物，减少白口；
2、显著地提高切削成性、改善机械性能；
3、增加流动性、使铁水成分稳定，防止偏析现象；
4、减少壁厚敏感度，使组织致密，切削面光洁；
5、增强石墨形核能力和增加石墨核心；
6、对于球墨铸铁来说，是强力的脱氧剂，可以减少球化剂添加量。

铸冶艺人

碳化硅最好的使用是预处理，不能够代替孕育剂。能够增加孕育的效果。孙国雄老师专门提到此点。

castengineer

铸冶艺人 发表于 2016-6-19 11:15
碳化硅最好的使用是预处理，不能够代替孕育剂。能够增加孕育的效果。孙国雄老师专门提到此点。 ...

二位论坛泰斗,在宣传碳化硅的使用时.不是大谈碳化硅的形核作用么?今天怎么改变看法了. .
孕育机理都搞不清.也来谈铸铁孕育.石墨形核.
现学现卖.

xiayaxi

碳化硅在废钢比例较大情况下，确实石墨形态较好，这一点完全是真实得，对于生铁配料方式确实效果不怎么样。

青海刘连琪

拿出国内硅铁孕育出现碳化硅是实例来！

一郭到底

是否可以用碳化硅全面取代硅铁？

makaay1979

这种技术贴，很少看到哦。必须加精华收藏。