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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。0 _+ |3 p; y( H# a) T; ~" x
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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。1 i. f4 h, r# F4 J8 C, l
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一、电炉铸铁炉料配比及合成铸铁
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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.9 u d$ ?! n, Y$ s3 Q
) s+ p8 _, F' K5 a$ ]2 E* _! p 配料禁忌) {2 `9 u+ M; d; o3 Q, o; w$ u$ P
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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。5 Q. J V$ N- k
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（3）回炉料超过40%（浇冒口、废铸件、铁屑）。
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& } Q n3 | B1 S0 d) z! [5 V3 i2 g; a1 U 配料优化* j, S0 F. A- a$ v1 P1 b6 M
+ V2 b; ?( n" A" w* ^1 m 组合（%）组成 生铁 废钢 回炉料，7 [6 J4 H% _9 M/ r7 x6 I
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配比A 40 30 30% `! `) A3 z0 |
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配比B 30 40 30
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配比C 20 40 40" T1 a5 \8 |2 P, t1 D" e7 S
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配比D 20 50 30! k; q) ~- m. {3 \; h' K
( Z! H" k3 b4 Z4 ? 锰硫含量
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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）。
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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。
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. w+ k: p6 s5 G$ l7 F 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。2 ~& T! {3 ^3 \1 E9 D. C
, x$ m+ l; }3 q/ S 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。6 c5 L1 l3 G8 B
! a1 t( a" h3 \7 Y, W7 P" j& D 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 S% w1 q9 u4 z/ h, W% X
. A# X9 c( \) o6 M 二、关于电炉灰铸铁增硫问题6 D& U- s, E0 h- f) S% t
. V* a8 E- w0 y% m" p* d% s 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；$ W! v- L1 m+ v! ^/ i! y& O# u; M5 Q# [$ O
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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；9 e2 E$ C+ E8 ~* @
; s5 |( H" k" j* ~; ` 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。3 ^( g& M; {7 X' Q
3 b, K' }; d! D7 L 针对上述问题，应对的措施是：
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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；9 R1 X9 U( j( G' W D
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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。
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# a5 s: h2 O& u+ Z- D# y: c B- [ 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。
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3 _ F2 F6 l; U( R- }- q2 W （来源：互联网） D% H! L$ }& m9 U) I& J
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发表于 2021-3-28 11:40:20
