你应该知道的中频感应电炉熔炼技术

Aug 06,2020

要知道完整的中频电炉熔炼技术,我们以铁液熔炼为例,来具体看一下中频感应电炉技术。 
1.铁液熔炼的基本要求
中频感应电炉熔炼高质量铁液需把握两个重要环节:一是控制新生铁加入比例,多用废钢;二是保证铁液在高温状态下(1500~1550℃)进行过热处理。
2.炉料配比
为了减小新生铁粗大石墨片对铸件组织的不利影响,控制生铁的加入比例,多用废钢。东风汽车公司的经验介绍:生产发动机缸体铸件时,废钢加入量60%~80%,与同成分少加废钢(10%
~20%)相比,强度高出19.8MPa,硬度下降9HBW,缸体渗漏率低2%。因此,多用废钢代替新生铁,可以降低原材料成本。在实际生产中,一般回炉料的比例为30%左右,废钢加入比例控制在40%~50%,新生铁加入20%~30%。
3.铁液成分控制
中频感应电炉在调整和控制铁液成分方面具有优势,可以通过调整炉料配比和补加调整保证铁液成分,满足工艺要求。因此,中频感应电炉铁液成分控制主要是两方面:一是控制ws=0.06%~
0.10%,以保证良好的孕育效果;二是铁液在保温过程中的元素烧损增减要充分考虑。一般在1450℃
以下铁液成分变化表现为碳、硅、锰烧损,而在1480℃以上时,铁液成分变化表现为碳、锰烧损和增硅。铁液温度越高,碳含量烧损倾向越大,可以达到每小时0.1%的碳烧损。在空班或停产时,铁液的保温温度控制在1350~1380℃,需要说明的是。如果铁液保温时间过长时(隔班),会造成铁液晶核减少,影响孕育效果,为此需要在恢复生产前补加一定量的冷料进行调整。
增碳剂是中频感应电炉熔炼重要的原材料。
增碳剂的质量和使用方法直接影响铁液的熔炼质量。增碳剂的类型主要有碎废石墨电极料、石油焦等。前一种增碳效果较差,即使使用也是在炉料熔炼阶段提前加入炉内。熔炼后期碳含量的调整主要使用高温焙烧过的石油焦型增碳剂,增碳率可以达到80%~90%。某些铸造企业采用碳化硅作为增碳材料,同样只用于熔化阶段加料。优质的增碳剂要求氮含量低,有资料表明,铁液中氮含量达到一定临界值.铸件将产生弥散分布的裂隙状氮气孔。
4.孕育工艺
由于中频感应电炉熔炼铁液白口化倾向较大,铁液石墨核心减少等因素,在孕育材料和孕育工艺选择上,优先选择硅钡孕育剂与硅铁孕育剂复合孕育。有些厂家随流孕育时使用硅锆孕育剂,钻有脱氧作用,有利于提高铁液的流动性,能减轻铸铁的白口倾向,促成均匀、细小的A型石墨,而且还有减缓孕育衰退的作用。硅锶孕育剂主要用于生产缸盖等易渗漏产品,在不增加共晶团基础上,改善铸件组织均匀性和白口倾向。在孕育方法上,采用电炉出铁时随流加入。
5.过热处理
铁液温度的提高,可以改变铁液纯净度,消除炉料中粗大石墨组织,细化晶粒。但是,铁液温度过高时或高温时间持续过长,会造成碳烧损严重,石墨晶核大量减少,铸件容易形成E型石墨,且石墨长度变长。一般控制过热温度在1500~
1550℃,过热时间7~10min。对于每次筑炉烧结的铁液,一般不要浇注缸盖类铸件,以防止铸件出现渗漏异常。
 
无论是双联熔炼方式还是电炉熔炼方式,生产高质量铸件的基本要素包括稳定的原材料质量,合理的炉料配比,高温熔炼或高温过热处理,稳定的化学成分,以及良好的孕育处理等方面。