電爐熔煉灰鑄鐵

1、用感應(yīng)電爐熔煉灰鑄鐵時(shí)的一些冶金特點(diǎn)從上世紀(jì)60年代起，鑄鐵行業(yè)中采用感應(yīng)電爐作為熔煉設(shè)備的企業(yè)逐漸增多，尤其是70年代以后，中頻無心感應(yīng)電爐的電源有了重大的改進(jìn)，熔制鑄鐵時(shí)熱效率可達(dá)到70%，電爐設(shè)備和所用的耐火材料也在不斷發(fā)展，因而其應(yīng)用日益廣泛。對(duì)于不適于采用長爐齡大型沖天爐的中、小型鑄鐵企業(yè)，用無心感應(yīng)電爐熔煉有很多優(yōu)點(diǎn)，宏觀方面看來主要有：◆熔煉時(shí)排出的廢氣、煙塵和爐渣大幅度減少，便于治理環(huán)境和改善作業(yè)條件；◆可利用廉價(jià)的金屬

2、爐料，尤其是便于循環(huán)回用加工的切屑和邊角余料；◆生產(chǎn)安排的靈活性較好；◆鑄鐵的化學(xué)成分和溫度比較均勻且易于控制。但是，感應(yīng)電爐熔煉的冶金過程與沖天爐有本質(zhì)上的差別，如果不能切實(shí)了解其冶金特點(diǎn)，正確執(zhí)行熔煉過程的各項(xiàng)作業(yè)，則用于制造灰鑄鐵件時(shí)，不僅不能充分體現(xiàn)感應(yīng)電爐熔煉的優(yōu)越性，反而會(huì)導(dǎo)致顯微組織不符合要求、鑄件的加工性能惡化等各種問題。以下，簡單地談?wù)動(dòng)酶袘?yīng)電爐熔煉灰鑄鐵時(shí)的一些主要冶金特點(diǎn)，供參考。一感應(yīng)電爐熔制的鐵液中氣體含量與用

3、沖天爐熔煉相比，用無心感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵時(shí)，金屬爐料與爐氣接觸的時(shí)間很短，熔融的金屬液與爐氣接觸的界面很小，因而，感應(yīng)電爐熔煉制得的鐵液中，氫和氧的含量都低于沖天爐熔煉的鐵液，但是，由于爐料配比的差別很大，氮含量卻較高。1氧含量沖天爐熔煉的鐵液中，氧含量一般為0.004~0.006%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以下均同此），無心感應(yīng)電爐熔煉的鐵液，氧含量一般在0.002%左右，有時(shí)還會(huì)更低些。一般說來，鐵液中的氧含量低，有助于改善鑄件的冶金質(zhì)量，但是，如

4、果鐵液中的氧含量太低（0.001%或更低），則不利于孕育處理時(shí)晶核的形成，導(dǎo)致產(chǎn)生過冷石墨（D型），即使增加孕育劑的加入量，孕育效果也不好。2氫含量在灰鑄鐵中，氫是有害元素，其含量越低越好。由于鑄鐵中碳、硅含量高，氫在其中的溶解度低，沖天爐熔制的鐵液中，氫含量一般為0.0002~0.0004%。感應(yīng)電爐熔制的鐵液，因?yàn)榻饘倥c爐氣接觸的界面小，氫含量一般都更低，約在0.0002%左右，鑄件產(chǎn)生氫致皮下氣孔、針孔的可能性較小。3氮含量a－沖

5、天爐熔煉；b－感應(yīng)電爐熔煉在碳、硅含量相同的條件下，用感應(yīng)電爐熔煉的鑄鐵與用沖天爐熔煉的相比，三角試片的白口寬度也有明顯的差別，見圖2。（碳含量（%））圖2用不同熔煉設(shè)備時(shí)碳、硅含量對(duì)三角試片白口寬度的影響a1－沖天爐熔煉，Si2.5%；a2－沖天爐熔煉，Si2.0%；a3－沖天爐熔煉，Si1.5%；b1－感應(yīng)電爐熔煉，Si2.5%；b2－感應(yīng)電爐熔煉，Si2.0%；b3－感應(yīng)電爐熔煉，Si1.5%用不同的熔煉設(shè)備，鑄鐵的共晶結(jié)晶特性之

6、所以差別很大，主要有以下三方面的原因。1共晶結(jié)晶時(shí)晶核的數(shù)量減少?zèng)_天爐熔煉時(shí)，從爐料開始熔化到鐵液自爐中流出所經(jīng)歷的時(shí)間很短，大約是10min左右。感應(yīng)電爐熔煉時(shí)，從爐料開始熔化到出鐵至少要經(jīng)1小時(shí)，而且又有感應(yīng)加熱所特有的攪拌作用，使鐵液中可在共晶結(jié)晶時(shí)作為石墨外來晶核的物質(zhì)大幅度減少。例如，可作為外來晶核的SiO2，在溫度很高、又有攪拌作用的條件下就易于與鑄鐵中的碳發(fā)生如下反應(yīng)而消失：SiO2＋O2→Si＋2CO↑因此，用感應(yīng)電爐熔

7、煉灰鑄鐵時(shí)，要特別注意做好孕育處理作業(yè)，孕育劑用量應(yīng)比沖天爐熔煉時(shí)略多一些，最好出爐前先在爐中進(jìn)行一次預(yù)處理（預(yù)孕育），以改善鑄鐵共晶結(jié)晶時(shí)的生核條件。2鐵液中的硫含量低用感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵時(shí)，由于爐料中廢鋼多而生鐵錠少，配料中硫含量本來就低，再加以熔煉過程中完全不與焦炭接觸，沒有自焦炭吸收硫的過程，如果不特意在配料中加硫，熔煉得到的鐵液，硫含量一般都在0.06%以下。對(duì)于低硫鐵液，孕育處理的效果很差已經(jīng)是眾所周知的事實(shí)。因此，用感應(yīng)電爐