感应炉铸造熔炼时15个常见问题及对策
8页1、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3%5%。烧损超值,铸铁化学成分波动,必然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,尺寸不能过大、过薄。(2)杜绝架料,并创造一切能快熔的条件。(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,而是提高的观点,可供参考。防止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
2、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超过平衡温度,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超限时容易发生,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。更要防止混入含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,后者仅为2025ppm。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。必须说明,裂隙状气孔当然要防,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
3、光体细化,并增加珠光体数量。N还有孕育作用,促进石墨化。因此,可溶性N对灰铸铁有利用价值。在美国GE特殊合金灰铸铁的技术要求中,规定N量在60120ppm,Ti要限制在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95160ppm,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:O10ppm,15ppm,在20ppm左右;S0.06%,0.05%,在0.02%0.04%。基本的解决办法是用FeS系增S剂,把S提高至0.07%0.10%。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达到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,起石墨核心的作用。必须指出,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是石墨的核心。然而人们在显微镜下观察,不乏淡灰蓝色的MnS质点。因此MnS是否是石墨核心,在什么条件下才能成为核心,
4、需要实证。况且,灰铸铁中常有0.6%1.2%的Mn,增S至0.07%0.10%,这点S是远不足以满足Mn=1.73S的平衡需要的。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去起什么核心作用,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心作用。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,原铁液S为0.01991%、0.02872%、0.02399%、0.02660%、0.03338%、0.03885%、0.01559%,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,球化等级才可能稳定。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,石墨球稀少,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再相混,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。毛病出在孕育不好或孕育衰
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