標(biāo)樣導(dǎo)讀：近年來(lái)，由于環(huán)保的要求，大多數(shù)小型沖天爐被小型中頻感應(yīng)電爐所取代，沖天爐由于使用焦炭等燃料，熔煉過(guò)程發(fā)生冶金反應(yīng)，而電爐熔煉主要是合金重熔，冶金反應(yīng)作用不顯著。
根據(jù)電爐鑄鐵的熔煉特點(diǎn)，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(shí)際的手段來(lái)保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
1、電爐鑄鐵爐料配比及合成鑄鐵
在鑄造行業(yè)，人們常說(shuō)，鑄造材料的成分決定組織，組織左右性能;這句話其實(shí)并不全面。我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)許多鑄鐵，在相同成分時(shí)，機(jī)械性能卻有較大差異。鐵水的質(zhì)量除與其成分有關(guān)聯(lián)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(guān)系。所謂合成鑄鐵，就是指配料中使用50%以上的廢鋼，通過(guò)增碳合成的方法制取的鑄鐵材料，因?yàn)樾枰^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(guò)大量實(shí)踐，對(duì)于HT250、HT300等高強(qiáng)度灰鑄鐵來(lái)說(shuō)，廢鋼左右強(qiáng)度、生鐵影響組織。
配料禁忌
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(guò)50%;
高比例廢鋼(尤其是船板)與含硫磷高的生鐵搭配;
回爐料超過(guò)40%(澆冒口、廢鑄件、鐵屑)。
配料優(yōu)化組合(%)
組成生鐵廢鋼回爐料
配比A403030、配比B304030、配比C204040、配比D205030
錳硫含量
需要提高硬度時(shí)錳的含量可達(dá)1.0-1.2%，但不要求相應(yīng)提高硫的含量(關(guān)于灰鐵中的硫含量，另行分析)。
某公司為了節(jié)約成本，多用廢鋼，在兩個(gè)月內(nèi)試制合成高牌號(hào)灰鑄鐵，廢鋼用量一度達(dá)60%，有一段時(shí)間除加入廢鋼外另加回爐料和少量鐵屑，最初質(zhì)量不錯(cuò)，但一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)鑄件批量縮孔、縮松和有白色硬斑，并且持續(xù)不斷越來(lái)越嚴(yán)重。
此缺陷成因：初步判斷是鐵水中MnS的含量過(guò)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(hào)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(yīng)產(chǎn)生的MnS在爐料中的積累達(dá)到一定程度，就會(huì)產(chǎn)生過(guò)量，從而產(chǎn)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(zhì)新生鐵(低S低Mn)來(lái)調(diào)整，另外提高孕育效果，可使MnS細(xì)化，減弱其不良影響。
廢鋼加入量過(guò)大時(shí)，由于廢鋼熔點(diǎn)在1530度左右，而生鐵和回爐料的熔點(diǎn)只是1230度左右，多用廢鋼增加了電耗，加大了鐵水的過(guò)冷傾向，還吸附大量的氮?dú)?，一般?lái)說(shuō)合成鑄鐵工藝并不適用于灰鑄鐵，而比較適用于球鐵。
2、關(guān)于電爐灰鑄鐵增硫問(wèn)題
前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，中頻感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵工藝對(duì)比沖天爐熔煉，除了具有熔化溫度高的優(yōu)勢(shì)外，卻有不少缺點(diǎn)，主要有三個(gè)方面的問(wèn)題：
鐵水過(guò)冷傾向較大，極易產(chǎn)生影響材料機(jī)械性能的D、E型石墨;
鐵水純凈，異質(zhì)結(jié)晶核心較少，導(dǎo)致孕育效果差，在同等成分條件下，鑄件強(qiáng)度偏低鐵質(zhì)偏硬;
收縮傾向較大，在高牌號(hào)灰鑄鐵中錳含量較高時(shí)，容易產(chǎn)生顯微縮孔、縮松。
針對(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)對(duì)的措施是：
在熔化后期增加一個(gè)高溫保持時(shí)間，盡可能使各種爐料熔化的鐵水晶粒均勻，尤其是細(xì)化石墨;
適量增加外來(lái)異質(zhì)核心(如硫化物)，強(qiáng)化孕育效果，促進(jìn)A型石墨的形成;
控制高牌號(hào)灰鑄鐵的硫、錳含量及其比例，控制回爐料比例，達(dá)到合適成分。
這些措施，對(duì)不同結(jié)構(gòu)的鑄件產(chǎn)品是有差別的，需在實(shí)踐中掌握。
3、電爐高牌號(hào)灰鐵的孕育和變質(zhì)處理
關(guān)于高牌號(hào)灰鐵(以HT300為例)的孕育工藝，傳統(tǒng)的孕育量是處理鐵水量的0.3-0.4%(以沖天爐生產(chǎn)為主)，近年來(lái)隨著電爐的普及，孕育量逐漸增加，最新資料推薦0.5-0.6%，本人通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐，選擇孕育量在0.8%左右，取得強(qiáng)度硬度和切削加工性能的全面提高，鑄件加工后的內(nèi)部缺陷大幅度減少。
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