目前許多廠家用電爐來熔煉鑄鐵,對于電爐熔煉,由于其特有的熔化過程和增碳過程,增碳劑在鐵液中的熔化、擴散以及化合反應收到多種不同因素的制約,下面畢暢小編就來為大家介紹下在電爐中加入增碳劑時影響增碳工藝的因素。
一、爐內溫度
爐內的溫度時影響增碳工藝的主要因素。由于電爐爐襯耐火度、筑爐工藝等限制,在熔化過程中鐵水的過熱過程與沖天爐有明顯差異。沖天爐過熱帶的溫度能高達1700℃或者更高,而電爐的鐵水溫度一般在1480℃~1550℃范圍內。增碳劑由于其粒度、性狀不同,在電爐增碳過程中受溫度的影響非常明顯。
增碳劑吸收率受鐵水過熱溫度影響較大。在低于1480 ℃的過熱環境下,增碳劑難以充分熔解吸收。對于普通增碳劑而言,溫度的影響尤其明顯。當溫度超過1530℃時,無論是普通增碳劑,還是易于吸收的石墨增碳劑,均達到了充分吸收的狀態。因此,當過熱溫度超過1480℃時,增碳劑的吸收率是隨著過熱溫度升高而增加的。但是在實際生產中,鐵水過熱溫度應該給定一個合理的工藝標準,過高的過熱溫度伴隨著大量的電耗,這一點是不利于企業成本控制的。另外,鐵水在1500℃以上的高溫環境過熱超過一定時間,其中的金屬元素、結晶核心急劇燒損,不利于鐵水孕育處理。因此,實際生產中應盡量使用高質量增碳劑,使其更易于熔化吸收,從而避免鐵水過度過熱帶來的高電耗成本和質量隱患。
二、熔化時間
增碳劑在電爐內與空氣中的氧氣、金屬爐料中的氧化成分發生氧化還原反應,熔化時間越長,增碳劑燒損越多,吸收率越低。在電爐烘爐過程中,增碳劑經歷了“充分熔化-高溫燒損”的過程。當熔化時間處于正常時長下,增碳劑的吸收率達到96%,而隨著熔化時間越長,增碳劑吸收率下降,當熔化時間達到21h時,增碳劑吸收率非常低,氧化燒損的增碳劑超過了30%。因此,對于感應電爐,其熔化時長必須嚴格控制,以提高電爐的熔化速率,減少過熱后的等待時間。這是降低碳以及合金元素燒損,保證原鐵水冶金質量的關鍵控制環節。
三、增碳劑加入量
增碳劑加入量也是影響增碳工藝的因素之一。由于鑄鐵牌號不同,對于鐵水的要求也不同,高牌號鑄鐵一般在金屬爐料配料時加入的廢鋼比例大,熔化過程中需要增碳比例也高。低牌號鑄鐵配料時廢鋼比例低,需要增碳的比例較低。統計數據顯示,相同型號的感應電爐中加入的增碳劑數量越多,其吸收率越低,燒損越多。實際生產中也能發現,當向感應電爐內一次性加入過多的增碳劑時,在鐵水溫度到達1480 ℃以上的情況下,仍有部分增碳劑沒有熔化,與熔渣一起漂浮到鐵水表面。
對于攪拌能力較弱的電爐而言,一次性向爐內投入過多的增碳劑,會增加其損耗,降低增碳劑的吸收率。實際生產中,加入了過多的增碳劑,其中一部分氧化燒損,另一部分由于沒有完全熔解,而與熔渣一起被廢棄處理,造成了生產成本的浪費。
四、合金元素
在電爐熔化鐵水的增碳過程中,金屬爐料配料中的合金元素對增碳劑的增碳工藝具有一定影響。碳、硅等元素均屬于強烈石墨化元素,在電爐冶金過程中,這些元素對于后期加入增碳劑的吸收具有一定的制約作用。對于材質為高牌號灰鑄鐵,其原鐵水的w(CE)較低,再加入0.15%增碳劑后,吸收率達到了90%左右;反之,對于低牌號鑄鐵,其原鐵水的w(CE)達到了3.7%以上,為達到同樣的增碳量,加入0.25%增碳劑后,其吸收率下降到75%左右。同時,金屬爐料中的氧化物、水分等雜質超標,對增碳劑和合金元素的燒損有明顯影響,也會給鐵水質量帶來隱患。因此,應該嚴格控制這些有害元素的含量。
在熔煉鑄鐵過程中,想要增碳劑被充分吸收,并減少其燒損,就要控制好能夠影響增碳工藝的因素,如爐內溫度、熔化時間、增碳劑加入量等,保證鐵水質量,降低鑄鐵件的廢品率。畢暢冶金材料可直接向您提供質量優良的增碳劑,且價格實惠,降低生產成本,如果您有需要們歡迎聯系畢暢詳詢。