媒体中心 技术咨询

媒体中心

熔炼球铁配料举例

2015年10月14日

1、要求化学成分(% C 3.5~3.7; Si 2.8~3.1Mn0.35P0.06S0.026Mg 0.03~0.05; Re 0.02~0.04 注:此处的含C量为球化后的终C量,而不是原铁水的含C量。

2、已知原材料化学成分(% 种类 C Si Mn P S 历城14#生铁 4.23 1.5 0.21 0.05 0.02 回炉铁 3.75 2.94 0.25 0.046 0.02 Si-Fe:含Si75%; 焦炭:含S0.5%Si-Bi孕育剂含Si70%;球化剂ReMg5-8:含Si:42%;

3、熔炼过程中元素烧损:酸性冲天炉:Si后炉按15%;炉前按10%Mn后炉按20%;炉前按15%。碱性冲天炉:Si后炉按25%;炉前按20%Mn后炉按15%;炉前按10%

4、用选择搭配方法试算(铁料按100公斤计算)原生铁65%;回炉铁35%

5、核算炉料中的含C C炉料=4.23%×65%+3.75×35%=4.06% 由于球铁中碳当量比较高,在中频电炉熔炼条件下要减碳(当碳当量>3.6%时一般要减碳3~8%),如按5.5%计算,则从炉内出来的铁水含C量为:4.06%×(1-5.5%=3.84%;同时在球化处理过程中还要降碳0.1~0.2%(原因:○1球化反应使碳烧损;○ 2一部分过饱和C以石墨形式析出,上浮进入熔渣)如按0.15%计算,则铁水最终含C量为:3.84%0.15%=3.69%(符合3.5~3.7%的要求)

6、含Si量的计算 铁水最终含Si量包括以下几个部分: 1)炉料中的含SiSi炉料: Si炉料=1.5%×65%+2.94×35%=2.0%,烧损按15%计算,则从炉内出来的铁水含Si量为:2.0%×(1-15%=1.7% 2)一次孕育按0.2% 75 Si-Fe(覆盖在球化剂上),进入铁水的硅量Si孕育Ⅰ=0.2%×75%×(1-10%=0.14% 3)二次孕育按0.4% 75 Si-Fe(在出铁槽加入),进入铁水的硅量Si孕育Ⅱ=0.4%×75%×(1-10%=0.27% 4)三次孕育按0.2% Si-Bi(浇包孕育),进入铁水的硅量Si孕育Ⅲ=0.2%×70%×(1-10%=0.13% 5)球化剂加入量按1.7%,则球化剂进入铁水的硅量Si球化=1.7%×42%×(1-10%=0.64% 6)铁水终Si含量为上述1~5)之和(如果生产管卡,还要计入0.1~0.2%的小颗粒75 Si-Fe浇包四次孕育)即Si=1.7%+0.14%+0.27%+0.13%+0.64%=2.88%(符合2.8~3.1%的要求)

7、含Mn量的计算 炉料中的含MnMn炉料:

Mn炉料=0.21%×65%+0.25×35%=0.224%,去掉烧损,则从炉内出来的铁水含Mn量为:0.224%×(1-20%=0.18%;另外,稀土镁合金中一般允许含Mn4%,若以4%计(实际应根据验收化验的具体含量计算),并去掉烧损,则进入铁水的Mn量为: 1.7%×4%×(1-15%=0.058%,铁水中的总Mn量为两者之和即0.18%+0.058%=0.238%,在球化处理过程中由于MnS作用和Mn夹渣上浮,一般Mn含量要下降3%~5%,若以4%计算,则铁水的终MnMn=0.238%×(1-4%=0.228%(符合终Mn0.35的要求)。

8、铁水中含S量的估算 按公式S铁水=0.75S炉料+αβS焦炭(式中0.75和α均为系数,用焦炭熔炼取α=0.35,β为焦铁比) 炉料中的实际含SS炉料: S炉料=0.02%×65%+0.02×35%=0.02%,焦铁比按1:8,则β=1/8=12.5%,代入上式得S铁水=0.75×0.02%+0.35×12.5%×0.5%=0.037%

9、含P量的计算 炉料中的含PP炉料:

P炉料=0.05%×65%+0.046×35%=0.049%,由于在中频电炉条件下熔炼的铁水含P量基本无变化,所以原铁水的含P量约为0.049%;在球化处理过程中由于MgP作用生成Mg3P2,一般P含量要下降3%~5%,若以4%计算,则铁水的终P量为:P=0.049%×(1-4%=0.047%(符合终P0.06的要求)。

10、球化剂加入量的估算 球化剂加入量的计算,在配料计算当中是比较复杂的,这是因为影响镁(Mg)和稀土(Re)的吸收率和衰退因素比较多,以及各种类型铸件对MgRe要求含量的差异,这都给配料计算带来了比较大的困难。 例如球化包的结构形式(高度与直径的比例;平底、凹坑、堤坝;加盖与不加盖等);球化剂的种类:块度、新鲜程度;孕育剂的种类、孕育方式;球化的铁水温度;原铁水的化学成分;浇完一包球化铁水的时间长短;球化剂的覆盖(覆盖剂种类,覆盖形式等);铸件的结构(大小、复杂程度、壁厚薄等)等等都会有影响。也有资料根据原铁水的含S量给出稀土镁球化剂的加入量,如上海市铸协编著的“简明铸工手册”所给的稀土镁合金的加入量如下表: 稀土镁球化剂的加入量 原铁液含S量(% 0.04~0.05 0.05~0.06 0.06~0.07 0.07~0.085 0.085~0.10 0.10~0.11 球化剂加入量(% 1.4 1.5 1.6 1.8 1.9 2.0 “冲天炉熔炼问答”一书给出的加入量则为: 原铁液含S量(%)<0.04 0.05~0.07 0.07~0.09 0.09~0.12 球化剂加入量(% 0.9~1.1 1.1~1.4 1.5~1.7 1.8~2.0 与以上两表对照,目前我厂生产的球铁原铁水含S量一般都小于0.04%,所用球化剂为ReMg5~8,即Mg7%~9%Re4%~6%Si44%。如果参照上列第一表确定加入量应为1.4%,按第二表确定加入量应为1.0%。而实际现在五厂北炉加入量约2.0%,南炉因球化包加盖,加入量约1.6%。由此不难看出实际与资料介绍相差甚远,这可以解释为除了球化剂本身成分上有差异外,不同的工艺条件,加入量有比较大的差异,所以,我们只能根据自己的实际情况加以确定。但也可根据已知条件和一些经验公式进行反推试算,以作为确定球化剂加入量参考。

在试算之前先明确几个概念和经验数据:

1 Mg的回收率=(残余Mg+脱硫Mg量)/Mg量×100% Mg的回收率,取决于球化处理方法,球化剂种类,中间合金含Mg量,处理温度等。用稀土镁合金冲入法(球化包不加盖)球化处理Mg的吸收率为35%~45%(计算时可取其平均值40%)。

2 Mg的加入量=(残余Mg+脱硫Mg量)/Mg的回收率×100%

3)脱硫Mg=0.76×(原铁水S量—铁水终S量)注:系数0.76=Mg的原子量/S的原子量=24.31/32.06

4)稀土镁中间合金加入量= Mg的加入量/中间合金中Mg含量×100%

5 Mg的衰减量为(0.001%~0.004%/分,按平均值为(0.001%+0.004% /2=0.0025%

回到顶部

研发

50 + 
研发人员

3,000,000 
研发年投入

中频电炉

  • 1500台套
  • 多领域应用

全球中文官网
鲁ICP备16045466号-2 版权所有©山东华信电炉有限公司 咨询热线:139-0646-8118
中频熔化炉