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關于電爐灰鑄鐵增硫問題

2020-04-07 14:08:30

除了具有熔化溫度高的優勢外,卻有不少缺點,主要有三個方面的問題:

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;

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。

針對上述問題,應對的措施是:

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;

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;

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。

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。

化學成分分析的結果,對一般的薄壁HT300鑄件來說似乎是正常的,然而對于實驗電爐(壁較厚)卻出了問題。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、縮裂,也就是說鐵水中的S、Mn含量超出鑄件所適應的范圍(對不同鑄件其成分量有差別)。

由于在熔煉中加入了一定量的增S劑,鐵水中的S、Mn含量積累達到一定程度,就會導致鐵水含S量超出鑄件自身正常凝固結晶的要求,從而產生此類缺陷。對策:停止加入增S劑,調整Mn的含量,保證HT300灰鐵的五元素的正常含量,調整后,缺陷全部消除。 在電爐灰鐵鐵水中通過加入增S劑形成一定量的MnS,作為異質核心,提高孕育效果,這從理論來說是正確的,但是近年來大多數文獻資料所說,工業電爐高牌號灰鐵的含S量需控制在0.05-0.10%比較合適,然而許多工廠的實踐證明,當含Mn量在1%左右時,若鑄件成分分析含S量超過0.05%,鑄件就開始產生縮孔缺陷,當含S量超過0.07%時就會發生批量縮孔,這種現象如何解釋呢?

灰鑄鐵中的S有兩種存在形式,一種是單質,另一種是化合狀態的MnS,灰鐵中起結晶核心作用的硫,主要是化合狀態的MnS,我們現在的化驗手段(無論是化學分析還是光譜分析),都只能分析出鑄件和鐵水中單質狀態的S,而以化合狀態(MnS)存在的S是化驗不出來的。當單質S含量超過0.05%時,化合態的S含量就比較高了


工業電爐

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