对铁液质量的基本要求.doc

对铁液质量的基本要求1．出炉温度 不同牌号灰铸铁件的浇注温度范围大致为 1330-1410C在一般情况下，铁液的出炉温度至少比浇注温度提高 500C，故根据铸铁牌号（自 HT100 至 HT350）和铸件结构条件的具体情况，铁液出炉温度应不低于 1380-1460C当需要浇注特薄（2-4mm）铸件时，出炉温度还应提高 20-300C为了满足浇注铸件的需要，不同牌号可锻铸铁的出炉温度应不低于 1460-1480C对球墨铸铁及其它变质处理的铸铁，在其球化一孕育处理过程中铁液的温度会有显著的下降，为了补偿铁液的温度损失，需相应提高铁液的出炉温度2．化学成分 熔炼得到的铁液化学成分需要满足铸件的规格要求用冲天炉熔炼时，配料计算是保证铁水化学成分合乎要求的首要环节即根据铁水化学成分的要求，考虑冲天炉在熔炼过程中元素的变化和炉料的实际情况，计算出各种金属炉料的配合比例各种牌号铸铁要求的化学成分随铸件壁厚和铸造方法而异例如，HT20-40 铸铁的化学成分范围为：C3.3-3.5%、Si1.5-2.0%、Mn0.5-0.8%、S<0.12%、P<0.25%用于配置 HT20-40的金属料平均成分如表 3。

表 3 配置 HT20-40 的金属料平均成分炉料名称化学成分 % C Si Mn P S Z15 生铁 4.19 1.56 0.76 0.04 0.036 回炉料 3.28 1.88 0.66 0.07 0.098 废钢 0.15 0.35 0.50 0.05 0.05 所用铁合金为含硅 45%硅铁，含锰 75%的锰铁 熔炼过程中元素的变化为：Si –15%、Mn –20%、S +50%其配料计算如下：（1）计算炉料中各元素的变化 a) 炉料含碳量: C 铁水% = 1.8% + 0.5 C 炉料% 已知铁水所需的平均含碳量为 3.4%，按上式算得 C 炉料%=3.2%； b) 炉料含硅量: 已知铁水所需的平均含硅量 1.75%，硅的熔炼烧损为 15%，则 Si 炉料=1.75/（1-0.15）=2.06%； c) 炉料含锰量 已知 Mn 铁水=0.65%，熔炼烧损 20%，故 Mn 炉料=0.65/（1-0.20）=0.81%； d) 炉料含硫量 已知 S 铁水=0.12%，增硫 50%，则：S 炉料=0.12/（1+0.5）=0.08%； e) 炉料含磷量磷在熔炼过程中变化不大，P 炉料=P 铁水<0.25% 综合上列计算结果，所需配置的炉料平均化学成分为： C 炉料 3.2%、Si 炉料2.06%、Mn 炉料 0.81%、S 炉料<0.08%、P 炉料<0.25%（2）初步确定炉料配比 a) 回炉料的配比:主要取决于废品率和成品率，它随具体生产情况而变化。

此处取 20% b) 新生铁和废钢配比:设新生铁为 χ%，则废钢为 80%-χ%按炉料所需含碳量为 3.2%，新生铁、废钢、 回炉料的含碳量各为4.19%、0.15%、3.28%，可列出下式： 4.19χ+0.15（80-χ）+3.28´20=3.2´100 得出χ=60.0%故铁料配比为：Z15 生铁 60%、废钢 20%、回炉料 20%3）然后按上述配比及各种炉料的成分，计算配合后的炉料成分如表 4 表 4 炉料成分炉料名称 配比% C% Si% Mn% S% P% 成分 数量成分数量 成分 数量 成分数量 成分 数量 Z15 生铁 60 4.19 2.51 1.56 0.94 0.76 0.46 0.036 0.022 0.04 0.024 回炉料 20 3.28 0.66 1.88 0.38 0.66 0.13 0.098 0.020 0.07 0.014 废钢 20 0.15 0.03 0.35 0.07 0.50 0.10 0.050 0.010 0.05 0.010 合计 100 3.20 1.39 0.69 0.052 0.048 要求成分 3.20 2.06 0.81 <0.08 <0.25 差额 0.00 0.67 0.12 合格合格（4）计算铁合金加入量 a) 硅铁加入量 今缺硅量 0.67%，亦即每 100 公斤炉料需加硅 0.67 公斤。

所用硅铁含硅量为 45%，故每 100 公斤炉料需加硅铁量为 0.67/0.45=1.5 公斤 b) 锰铁加入量 同上法计算，每 100 公斤炉料需加入含锰 75%的锰铁为：0.12/0.75=0.16 公斤5）制定配料单根据配比和层铁量，确定每批炉料中各种炉料的重量，写出配料单设已知层铁 500 公斤，可算得每批铁料的组成为：生铁：500´60%=300 公斤、废钢：500´20%=100 公斤、回炉料：500´20%=100 公斤、45%硅铁：500´1.5%=7.5 公斤、75%锰铁：500´0.16%=0.8 公斤3．有害成分 铸铁熔炼过程中，必须将有害的元素成分（磷、硫以及其它干扰铸铁正常结晶和组织控制的微量元素等），控制在限量以下1）脱硫 冲天炉熔炼中铁液中硫的来源，一是炉料中固有的硫，二是从焦碳中吸收的硫酸性冲天炉不具有脱硫能力，碱性冲天炉能在一定程度上起到脱硫的作用炉渣碱度在一定范围内提高时，有利于降低铁液含硫量；温度提高时，铁液在熔炼过程中增硫量减少；炉气氧化性强时，渣中 FeO 含量增高，不利于脱硫反应的进行适当提高焦铁比，减小送风强度，有利于脱硫但当生产球墨铸铁件时，除了用热风冲天炉进行炉内脱硫外，还常采用炉外脱硫的措施。

炉外脱硫的基本要点是尽量扩大脱硫剂与铁液之间的接触面积，以加强脱硫效果常用方法有：利用电石脱硫的摇动包脱硫法、喷射脱硫法、机械脱硫法、机械搅拌脱硫法和多空塞脱硫法等2）脱磷 磷对铸铁的机械性能，特别是对球墨铸铁和可锻铸铁的韧性有害，因此要严格控制铸铁的含磷量冲天炉熔炼的脱磷能力很弱因此对铁液的含磷量只能通过配料来控制应采用一定比例的低磷生铁和废钢进行配料4．铁液纯净，含有的渣、气体、夹杂物量少为了将冲天炉熔炼中形成的夹杂物从铁液中去除，常在熔炼过程中按照炉料重量，加入一定量的石灰石 CaCO3 作为溶剂石灰石在高温下分解，与泥沙、灰分等化合形成低熔点的复杂化合物——熔渣熔渣易于与铁液分离便于去除当熔渣粘度高时，可加入一些萤石（CaF2），以降低炉渣熔点 9.3 铸铁的熔炼方法及其特点 熔炼铸铁的方法依照所用的熔炉设备而分为冲天炉熔炼，感应电炉熔炼，电孤炉熔炼，反射炉熔炼，以及由某些方法的联合，如冲天炉一电孤炉、冲天炉一感应电炉双联法等。