增碳剂在电炉熔炼中的应用- .pdf

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1、增碳剂在电炉熔炼中的应用江铃汽车股份有限公司铸造厂(江西南昌330001)高世通陈凯随着环保要求的不断提升，对资源消耗越来越类。微晶石墨灰分含量高，一般不用作铸铁的增碳重视，生铁、焦炭价格不断攀升，导致铸件成本增剂。鳞片石墨有很多品种：高碳鳞片石墨需用化学加，越来越多的铸造厂家开始使用电炉熔炼，以替方法萃取，或加热到高温使其中的氧化物分解、挥代传统的冲天炉熔炼。2011年初，我厂中小件车间发，这种鳞片石墨产量不多，价格高，一般也不作也采用了电炉熔炼工艺取代传统的冲天炉熔炼工增碳剂；低碳鳞片石墨中的灰分含量高，不宜用作艺。电

2、炉熔炼大量使用废钢既可以降低成本，又可增碳剂。用作增碳剂的主要是中碳石墨，但用量也以提高铸件力学性能，但使用的增碳剂种类和增碳不多。工艺起着很关键的作用。(4)焦炭和无烟煤感应电炉熔炼过程中，可以在装料时配加焦炭或无烟煤作为增碳剂。由于1．增碳剂的主要种类其灰分和挥发分含量较高，感应电炉熔炼铸铁很少用作铸铁增碳剂的材料很多，常用的有人造石用作增碳剂，碳含量在80％～90％，硫含量在0．5％墨、煅烧石油焦、天然石墨、焦炭、无烟煤，以及以上，氮含量在(500～4000)X10～，这种增碳用这类材料配成的混合料。剂价格较低，属于

3、低档次的增碳剂。(1)人造石墨上述各种增碳剂中，品质最好的是人造石墨。制造人造石墨的主要原料是粉状2．铁液增碳原理的优质煅烧石油焦，在其中加沥青作为粘结剂，再合成铸铁熔炼过程中，由于废钢加入量大，铁加入少量其他辅料。各种原材料配合好后，将其压液c含量低，必须采用增碳剂增碳。增碳剂中以单制成形，然后在2500～3000℃、非氧化性气氛中处质形式存在的碳，熔化温度为3727℃，在铁液温度理，使之石墨化。经高温处理后，灰分、硫、气体下不能熔化，因此，增碳剂中的碳主要通过溶解和含量都大幅减少。如果没有经过高温煅烧或煅烧温扩散两种方

4、式溶于铁液。当铁液的石墨增碳剂含量度不足的石油焦，会严重影响增碳剂的品质，因此在2．1％时，石墨可直接在铁液中溶解。而非石墨增增碳剂质量的好坏，主要看其石墨化程度，好的增碳的直溶现象基本不存在，只是随着时间的推移，碳剂含石墨碳(质量分数)在95％～98％，硫含量碳在铁液中逐渐地扩散溶解。对于感应电炉熔炼铸在0．02％～0．05％，氮含量在(1～2)×10％。铁的增碳，采用晶体增碳的增碳速度显著高于非石(2)石油焦是目前广泛应用的增碳剂。石油墨增碳剂。焦是精炼原油得到的副产品，原油经过常压蒸馏或试验表明，碳在铁液中的溶解受到

5、固体粒子减压蒸馏得到的渣油及石油沥青，都可以作为制造表面液体边界层的碳传质的控制。用焦炭和煤颗粒石油焦的原料，再经焦化就得到生石油焦，其杂质所得的结果与用石墨所得的结果对比，发现石墨增含量高，不能直接用作增碳剂，必须先经过煅烧处碳剂在铁液中的扩散溶解速度明显快于焦炭和煤颗理。粒一类的增碳剂。用电子显微镜观察部分溶解的焦(3)天然石墨可分为鳞片石墨和微晶石墨两炭和煤颗粒样品，发现在样品表面形成了一层很薄争磊⋯转77造Casting的粘性灰层，这是影响其在铁液中扩散溶解性能的4．不同增碳剂对铸铁性能的影响主要因素。(1)试验条

6、件使用两台5t中频无芯感应电3．影响增碳效果的因素炉熔炼，最大功率为3000kW，频率为500Hz。按(1)增碳剂粒度的影响增碳剂吸收率的高车间日常配料单(机体回炉料50％、生铁20％、废低取决于增碳剂溶解扩散速度和氧化损耗速度的综钢30％)进行配料，使用一种低氮煅烧型增碳剂和合作用。在一般情况下，增碳剂颗粒小，溶解速度一种石墨型增碳剂分别熔炼一炉铁液，按工艺要求快，损耗速度也大；增碳剂颗粒大，溶解速度慢，调整好化学成分后分别浇注同种缸体主轴承盖。损耗速度小。增碳剂粒度大小的选择与炉膛直径和生产工艺：增碳剂在加料过程中分批

7、次加入电容量有关。一般情况下，炉膛的直径和容量大，增炉进行熔炼，出铁液过程加入0．4％一次孕育剂进碳剂的粒度要大一些；反之，增碳剂的粒度要小一行孕育(硅钡孕育剂)，浇注过程中加入0．1％二些。次随流孕育剂(硅钡孕育剂)。铸造生产中使用(2)增碳剂加入量的影响在一定的温度和DISA2013造型线。化学成分相同的条件下，铁液中碳的饱和浓度一(2)力学性能为验证两种不同增碳剂对铸定。在一定饱和度下，增碳剂加入量越多，溶解扩铁性能的影响，同时为了避免铁液成分对结果的散所需时间就越长，相应损耗量就越大，吸收率就影响，将不同增碳剂熔炼

8、的铁液成分调整到基本一会降低。致。为了更充分验证结果，试验过程中除了两炉铁(3)温度对增碳剂吸收率的影响原则上铁液分别浇注了一组~30mm试棒外，每炉铁液浇注的液温度越高，越有利于增碳剂的吸收溶解；反之，铸件还分别随机选取12件本体检测布氏硬度(6件增碳剂难以溶解，增碳剂吸收率降低。但是铁液温／箱，检测