近年來，由于環(huán)保的要求，大多數小型沖天爐被小型中頻感應電爐所取代，沖天爐由于使用焦炭等燃料，熔煉過程發(fā)生冶金反應，而電爐熔煉主要是合金重熔，冶金反應作用不顯著。$ l. ~7 p) M6 c: k+ P
根據電爐鑄鐵的熔煉特點，要求鑄造工作者在鑄鐵的成分選擇、爐料配比、廢鋼用量、孕育工藝、增碳脫碳、增硫脫硫、球化工藝、蠕化工藝、溫度控制、澆注工藝等許多方面需要更新觀念，采取符合實際的手段來保證和提高產品質量。- d1 f; h3 d! ?& e5 H9 `: U+ G
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一、電爐鑄鐵爐料配比及合成鑄鐵# j ]% W3 t7 t( S( a9 P7 X% ?- `
在鑄造行業(yè)，人們常說，鑄造材料的成分決定組織，組織左右性能；這句話其實并不全面。我們在生產實踐中發(fā)現許多鑄鐵，在相同成分時，機械性能卻有較大差異。鐵水的質量除與其成分有關聯外，還與爐料配比（生鐵用量、廢鋼用量、返回料用量、合金加入量），熔化與出爐溫度，孕育工藝等有密切關系。所謂合成鑄鐵，就是指配料中使用50%以上的廢鋼，通過增碳合成的方法制取的鑄鐵材料，因為需要較高的熔化溫度，只宜在電爐中熔煉。目前合成鑄鐵主要有合成灰鐵和球鐵。通過大量實踐，對于HT250、HT300等高強度灰鑄鐵來說，廢鋼左右強度、生鐵影響組織.
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配料禁忌: }0 S" R+ {! m9 ?5 E
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（1）高比例廢鋼（尤其是船板）與高比例回爐料（澆冒口、廢鑄件、鐵屑）搭配，合成灰鐵的廢鋼加入量不宜超過50%；
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（2）高比例廢鋼（尤其是船板）與含硫磷高的生鐵搭配。
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（3）回爐料超過40%（澆冒口、廢鑄件、鐵屑）。1 M+ g: ~2 r) \/ R, a7 s* l
配料優(yōu)化
組合（%）組成 生鐵 廢鋼 回爐料，
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配比A 40 30 30 J5 a; L3 B* m: s3 q( a9 y
配比B 30 40 30
配比C 20 40 40
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配比D 20 50 30
錳硫含量
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需要提高硬度時錳的含量可達1.0－1.2%，但不要求相應提高硫的含量（關于灰鐵中的硫含量，另行分析）。) ?: c: H G9 p: P2 O9 U2 s
某公司為了節(jié)約成本，多用廢鋼，在兩個月內試制合成高牌號灰鑄鐵，廢鋼用量一度達60%，有一段時間除加入廢鋼外另加回爐料和少量鐵屑，最初質量不錯，但一段時間后發(fā)現鑄件批量縮孔、縮松和有白色硬斑，并且持續(xù)不斷越來越嚴重。9 G2 M9 ?# Z7 t R' `/ V* ~
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此缺陷成因：初步判斷是鐵水中MnS的含量過高而引起的鑄件顯微縮孔、縮松，MnS富集形成白色硬斑。這是由于高牌號灰鐵HT300成分要求Mn含量較高（1%左右），加之廢鋼自身錳也高（船板中的16錳鋼含Mn在1.6%），而廢鋼中的S以及回爐鐵（包括鐵屑）中的S和錳反應產生的MnS在爐料中的積累達到一定程度，就會產生過量，從而產生上述缺陷。
為了減少鐵水中的MnS含量，一般用加入一定量的優(yōu)質新生鐵（低S低Mn）來調整，另外提高孕育效果，可使MnS細化，減弱其不良影響。
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廢鋼加入量過大時，由于廢鋼熔點在1530度左右，而生鐵和回爐料的熔點只是1230度左右，多用廢鋼增加了電耗，加大了鐵水的過冷傾向，還吸附大量的氮氣，一般來說合成鑄鐵工藝并不適用于灰鑄鐵，而比較適用于球鐵2 D& T1 M4 q5 Y& p
二、關于電爐灰鑄鐵增硫問題
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前面已經說過，中頻感應電爐熔煉鑄鐵工藝對比沖天爐熔煉，除了具有熔化溫度高的優(yōu)勢外，卻有不少缺點，主要有三個方面的問題：' K8 z$ B- f. ]; ~6 I2 z
一是鐵水過冷傾向較大，極易產生影響材料機械性能的D、E型石墨；
二是鐵水純凈，異質結晶核心較少，導致孕育效果差，在同等成分條件下，鑄件強度偏低鐵質偏硬；) b( P7 `# H! H6 d) W+ V- W, I7 ?
三是收縮傾向較大，在高牌號灰鑄鐵中錳含量較高時，容易產生顯微縮孔、縮松。" x* F5 ~# C; f" `( f( ~
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針對上述問題，應對的措施是：
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1、在熔化后期增加一個高溫保持時間，盡可能使各種爐料熔化的鐵水晶粒均勻，尤其是細化石墨；
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2、適量增加外來異質核心（如硫化物），強化孕育效果，促進A型石墨的形成；
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3、控制高牌號灰鑄鐵的硫、錳含量及其比例，控制回爐料比例，達到合適成分。
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這些措施，對不同結構的鑄件產品是有差別的，需在實踐中掌握。
本文轉自熱加工論壇
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