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下面正阳铸造材料公司来介绍一下感应炉熔炼中15个常见问题及对策:
1.元素烧损偏大
感应炉中Si、Mn、Cr等易氧化元素的烧损,多在之三~五。烧损chao值,铸铁化学成分波动,要引起一系列的组织和性能问题。元素烧损大,一般发生在熔清时间过长,又未注意造渣保护的时侯。若废钢用量大,轻薄料多,炉料带水带锈,问题更是加重。避免元素烧损过大的办法是:
(1)炉料尽量干净,形状不要枝叉,天辰平台登录网址 尺寸不能过大、过薄。
感应炉熔炼中15个常见问题及对策
(2)能快熔的条件。
(3)熔炼前期要及时造渣,后期高温下有熔渣覆盖。充分发挥熔渣的保护作用。
(4)如果工厂有切屑要利用,炉底可铺一些,熔清向熔池分批添加一些。
2.铁液中O偏高
感应炉没有冲天炉的氧化性气氛,而且由于铁液中的[O]和[FeO]与[C]产生反应,使Fe受到了C的保护,铁液中的溶氧是不多的。可是熔炼后期为了促使增C剂溶吸,常调低电频率以加强熔池搅动。如果“驼峰”过高,调频时间过长,铁液与大气接触几率增加,被离解的O离子将进入铁液。熔炼后期添加料未经烘烤,也会使[O]、[H]增加。近期,有业内人士提出:在1500℃以上保温,[O]不会降低,而是增加的观点,可供参考。避免O偏高的办法是:
(1)熔炼后期调频不要过度。
(2)后期不要使用潮湿的物料和工具。
(3)过热温度不要过高,切忌高温下长时间保温。
3.铁液C量低于预期
铁液温度过平衡温度,反应SiO2+2C=Si+2CO向右进行,造成铁液降C增Si。所以配料时不能忘了补C。要掌握本厂的降C量,把C量如数补足。还要提醒一点,灰铸铁后期调整成分,要采取先Mn再C后Si的顺序。
4.铸件机加工后,发现有裂隙状气孔
裂隙状气孔是N气孔的特征。当[N]过限定时容易发生,铁液中非金属夹杂物多,发生的几率更高。“病从口入”,所以要限制电弧炉废钢用量,电弧炉废钢的[N]高,而转炉废钢则不然。更要避免混入含N高的废合金钢料,如高锰钢、耐热的高铬铁素体钢和铬锰氮钢,以及奥化体钢等。当然这些合金钢带来的Mn、Cr、N、Ni对于铁素体球铁也是忌讳的。不同增C剂的含N量差别很大,煅烧石油焦的N量要比人造石墨增C剂高出许多,取某两种产品比较其含N量,前者为500ppm,后者为20~25ppm。SiC含N量比人造石墨的还少,用之也是放心的。若发现铁液中N量高,应当机立断,用Ti(Fe)、Al、Zr(Fe)等进行固N处理。
裂隙状气孔当然要避免,但并不是N越低越好。对于灰铸铁,N可缩短石墨长度,有使石墨端部圆滑的趋势,N溶于固溶体可促使珠光体细化,并增加珠光体数量。N还有孕育作用,增加石墨化。因此,可溶性N对灰铸铁有利用价值。在美国GE合金灰铸铁的技术要求中,规定N量在60~120ppm,Ti要限制在之0.025以下。埃肯公司在谈到汽车行业中灰铸铁时,认为[N]的理想含量是95~160ppm,并指出不要用Ti、Al、Zr进行固N。
5.灰铸铁孕育效果不佳
在一些工厂,灰铸铁孕育效果不好,即使多加孕育剂亦无济于事。这与感应炉铁液中的O、S含量低有关。不同资料,数据虽有出入,但很接近。少数工厂后期还加增O剂,例如用海绵铁或烧结铁或切屑,使[O]达30ppm以上。亦有工厂使用氧硫孕育剂。这些方法无非是生成氧硫化物,起石墨作用。在低S铁液中,形成了的石墨是比较容易消失的。这恐怕也是低S灰铸铁铁液“孕育不上”的一个原因。
关于MnS,长期以来,常说MnS是石墨的核新。然而人们在显微镜下观察,不乏淡灰蓝色的MnS质点。因此MnS是否是石墨核新,在什么条件下才能成为核新,需要实证。显然该S不是为了去平衡Mn,不是为了生成简单的化合物MnS去起什么核新作用,S与O只有与更活泼的元素,如Ba、Ce、Zr、Al等一起生成硫氧化合物,才能起到石墨的外来核新作用。
6.球墨铸铁球化等级波动大
某厂球墨铸铁的球化等级出现较大波动。经分析检查,含量起起伏伏,球化自然不稳定。只有加强管理,稳住了原铁液S含量,球化等及才可能稳定。
笔者了解到一个乡镇企业,原来用冲天炉生产低铬磨球,后来改用感应炉,低铬磨球照干,又接了球墨铸铁任务。但炉子合用,既不分用炉体,又不懂得洗炉。球化反应,光烟俱有,液面亦窜“火苗”,但浇出的铸件有碳化物,石墨球少,基体组织面目全非。经整顿,严格炉料管理,灰铸铁和球墨铸铁的回炉料不相混,分炉体熔炼,问题就解决了。
7.石墨球数较少,球径大小不匀
有球状石墨,说明残留Mg量没问题。问题出在孕育不好或孕育衰退,如果铸件未产生白口,说明孕育差距尚不大。从熔炼而言,应该使用人造石墨增C剂布控好石墨核新。业内人士推荐SiC比人造石墨好。并指出SiC质轻,易上浮,且表面有SiO2膜阻隔,影响溶解。因此,SiC在加料期加为好。如果以喂丝法处理,孕育务在球化结束后,稍滞后进行,以免孕育加速衰退。
常常有人问到,石墨球数 以多少为合适。在球墨铸铁标准中,对石墨球数未作规定。根据石墨大小6及推算,大体球数>150个/m㎡。ADI的工艺控制中规定石墨球数不低于100个/m㎡。
说到石墨增C剂,是容易从直觉上与碳素增C剂相区别的。但近年来发现,直觉判断为石墨增C剂,但使用效果却不好。看来,今后制定增C剂标准需要仔细推敲。
8.铸件切削加工性能不好
切削加工性能是一个复杂的命题,涉及被加工对象,刀具,切削工艺参数和操作者对加工性能优劣的认知等。就铸铁而言,切削加工性不好,可能是多方面的原因:①有自由渗碳体。②有硬质点(如磷化物,钛化物...)。③有未熔尽的FeSi。④铁素体球墨铸铁中残留珠光体量多。⑤在热节处因RE偏聚引起的反白口,不一而足。读者利用基本的知识,对症下药,即可药到止。
9.光谱分析,残Mg量在0.06以上,但铸件并无白口
一般中等壁厚件,残Mg量在0.035~0.045可球化。光谱分析出残Mg量在0.06,以上,金相检验又无白口,说明该厂光谱分析出了问题。光谱分析要经常用标样校正,用化学分析法作比对。光谱分析样的制备和打磨要认真按规程去做。Mg,以及P、C和S对操作手法很敏感,不可大意。
10.球墨铸铁的冲击韧度低
铁素体球墨铸铁和等温淬火球墨铸铁中的QTD800-10R(需方有要求时)对V型缺口试样的小冲击功有规定。若冲击功达不到要求,会报废。确定他们的化学成分很关键。以铁素体球墨铸铁中的QT350-22L和QT400-18L为例,要求低P低Mn,并对Si量作相应的限制。这些问题,在此从略。从熔炼角度看,应:①选用碳素废钢,并使用定量的铸造用高纯生铁。②按照上述的提示,作好铁液质量控制的四方面工作。③把炉前处理作好。
11.出现不明原因的毛病
有时候,觉得生产中啥也没变,铸件却出了毛病。怎么去深入找原因?建议运用检测手段,比如用光谱仪查微量元素,用氧氮仪测总氧和总氮,用能谱分析作相成分,用X射线衍射作结构分析等。本厂若做不了,应委托有关单位去做。然后请专 家一起进行诊断。
12.熔炼时间长,电耗高
熔炼时间长,电耗高,通常是感应炉先天不足造成的。进入21世纪,中频感应炉发展很快。随着可控硅技术和电力电容器技术的发展,串联节neng型中频炉异军突起;“可控硅串联的一拖二运行”理念深入人心。球墨铸铁吨电耗可低于570kW•h。而传统并联中频炉,吨电耗在800 kW•h以上。
调查发现,有的企业从变电站到中频电源,再经过铜排及电缆到炉体系统,每一环上都有无谓的电能浪费。亟须通过技术改造,节neng增效。笔者对“电“不甚了了,铸造厂可找供应商作更新改造,亦可以在原有并联设备的基础上请其作专项改进。