tiedustella

Erittäin puhtaan harkkoraudan sulatuksen sovellus- ja kehitysnäkymät

  1960-luvulta lähtien valurautateollisuuden sulatusprosessissa on tapahtunut merkittävä muutos kaikkialla maailmassa, ja yhä useammat yritykset käyttävät induktiouuneja sulatuslaitteina. Varsinkin 1970-luvun jälkeen keskitaajuisen keskusttoman induktiouunin tehonsyöttöä on parannettu huomattavasti, sulan raudan lämpöhyötysuhde voi nousta 70 %:iin, myös uunin laitteet ja käytetyt tulenkestävät materiaalit ovat jatkuvassa kehityksessä, joten sen käyttö on yhä laajempaa .

  Kun valurautaa sulatetaan induktiouunissa, valurautaharkon määrää vähennetään asteittain ja romun osuus kasvaa vastaavasti, kun taas teräksen seosaineet vaikuttavat negatiivisesti valuraudan suorituskykyyn ( erityisesti pallografiittivalurautaa), ja niistä tulee jopa saasteaineita.

  Viimeisen 20 vuoden aikana kaikenlaiset teräkset ovat kehittymässä kohti ohutseinäisiä, kevyitä ja karkaistuja, ja lujan ja niukkaseosteisen teräksen käyttöalue laajenee päivä päivältä. Noin 1980 yleinen teräs on pääasiassa hiiliterästä, ja niukkaseosteisen teräksen osuus on alle 20%. Vuonna 2005 niukkaseosteisen teräksen osuus tavallisesta teräksestä on saavuttanut noin 50 % tai jopa enemmän. Resurssien täyden käytön, kaikenlaisten laitteiden keveyden ja tekniikan kehityksen näkökulmasta on varmasti hyvä asia, ja tämä trendi jatkuu myös tulevaisuudessa, mutta tällaisten seoselementtien lisääntyminen teräsromussa on tuonut paljon vaikeita ongelmia valurautateollisuudelle, on tarpeen ryhtyä tarvittaviin toimenpiteisiin.

  Lisäksi romuteräksen kysynnän kasvun vuoksi on väistämätöntä, että sen lähteet ovat mukana kaikilla elämänaloilla, sekoitettuna joidenkin saastuttavien alkuaineiden, kuten lyijyn, alumiinin, sinkin jne., kanssa.

  Samaan aikaan teollisuuden ja tekniikan kehityksen myötä laatuvaatimukset kaikenlaisille valukappaleille kasvavat päivä päivältä. Tällä hetkellä ihmiset kiinnittävät enemmän huomiota korkean suorituskyvyn pallografiittiraudan kysyntään, paksu poikkileikkaus, ferriittisen pallografiittiraudan kysyntä kasvaa, ja isoterminen karkaisu pallografiittiraudaa ja vermikulaarista rautaa popularisoidaan ja sovelletaan vähitellen. Kaikki nämä ovat tarpeen valurautamateriaalin puhtauden parantamiseksi, häiritsevien elementtien aiheuttamasta taakasta on tullut kohtaamamme ongelma, erittäin puhtaan harkkoraudan tuotanto ja käyttö tuli myös valuteollisuuden painopisteeksi. .

  On myös huomattava, että tähän asti erilaisten harmaavaluraudan osien kulutus eri maissa maailmassa on edelleen paljon suurempi kuin pallografiittivaluraudan ja vermikulaarivaluraudan kulutus yhteensä. Lisäksi vaaditaan yhä enemmän harmaan valuraudan sisäistä laatua, ohutseinämäistä valua ja tuotteen laadun tasaisuutta. Siksi harmaan valuraudan sulatuksessa kiinnitetään yhä enemmän huomiota erittäin puhtaan harkkoraudan käyttöön metallipanoksena.

  Perinteisen Ruotsissa valmistetun puuhiiliharkon lisäksi ensimmäinen erittäin puhtaan harkkoraudan tuottaja on kanadalainen yritys Qit-Fer et Titane, joka sijaitsee Sorelissa, Quebecin osavaltiossa ja joka tuottaa titaanioksidipitoista rautamalmia noin 1000 km koilliseen. Yritys valmistaa erittäin puhdasta harkkorautaa ja titaanioksidia sisältäviä rautaseoksia. QIT tarkoittaa itse asiassa Quebecin rautaa, titaaniyhtiötä.

  Yrityksen valmistaman erittäin puhtaan harkkoraudan tuotenimi on "Sorelmetal" eli erittäin puhdas QIT-valurauta. Sorelmetalin tuotannossa on yli 50 vuoden historia. Aluksi sitä käytettiin laajalti Yhdysvaltojen ja Kanadan autoteollisuudessa. Myöhemmin se myytiin muihin maihin ympäri maailmaa. Myöhemmin QIT perusti RMB-yrityksen Etelä-Afrikkaan ja tuotti myös Sorelmetalia.

  Sorelmetalia ei sulateta masuunissa, se valmistetaan sekoittamalla rautamalmia ja antrasiittia valokaariuunissa, joka kuumennetaan ja sitten asteittain pelkistetään ja sulatetaan käyttämällä erilaisten metallioksidien vaihtelevaa stabiilisuutta QIT:n kirjan Suggestions for Ductile Iron mukaan. Tuotanto. (Sorelmetalin valmistusmenetelmästä kirjoittaja ja toveri Qian Li kävivät lyhyen keskustelun, ja uskomme, että QIT-yhtiön yllä oleva lausunto on ongelmallinen tai ainakin epätarkka. Sorelmetalin kemiallisen koostumuksen näkökulmasta, sen olisi pitänyt hapettua.)

  Erittäin puhdasta harkkorautaa voidaan valmistaa hapettamalla sulaa rautaa masuunissa. Tällä tavalla erittäin puhtaan harkkoraudan valmistuksen avainkohdat ovat: masuunisulatuksen sula rauta puhalletaan hapella tai ilmalla ja käsitellään hapettamalla. Hapetuskäsittelyn avulla rautaliuoksessa oleva fosfori voidaan poistaa suuresti, osa rikinpoistoa, samalla poistetaan myös pii, mangaani, titaani, vanadiini, kromi ja muut helposti hapettuvat alkuaineet, jolloin erilaisten aineiden pitoisuus epäpuhtaudet ovat hyvin vähän. Puhdistuskäsittelyssä käytettävä laite voi olla konvertteri tai se voidaan puhaltaa kaikuuunissa tai isossa tynnyrissä.

  Sekä Nippon Steel että Kobe Steel Japanissa ovat 1970-luvun lopulta lähtien tuottaneet erittäin puhdasta harkkorautaa hapettamalla. Myös Venäjän ja Brasilian kerrotaan alkaneen käyttää prosessia erittäin puhtaan harkkoraudan valmistukseen.

  Tällä hetkellä Kiinassa on myös kolme kotimaista masuunisulatusta harkkorautaa valmistavaa valmistajaa, jotka tuottavat erittäin puhdasta harkkorautaa: Chengde Cityssä, Hebein maakunnassa, baotong Companyssa, jossa käytetään hapetuspuhdistuskäsittelyä; On myös valmistajia, joilla on tiukka valvonta raaka-rautamalmin koostumuksen tuotannon korkean puhtauden harkkorautaa.

  Vastatakseen Kiinan valimoteollisuuden kehitystarpeisiin China Foundry Association on muotoillut teollisuusstandardin "korkean puhtaan valuraudan valimokäyttöön".

  Erityisesti tulee mainita, että erittäin puhtaan harkkoraudan sulatuksessa syntyvä kuona on uusiutuva luonnonvara, joka sisältää erilaisia ​​metallioksideja. Rautamalmin koostumuksesta riippuen siitä voidaan erottaa ohuita ja kalliita metalleja. Esimerkiksi rautamalmi qIT-fer et Titane KÄYTTÄÄ raudan valmistukseen sisältää huomattavan määrän titaania ja tekee siitä parhaan hyödyn. Jos käytetty rautamalmi sisältää enemmän vanadiinia ja titaania, erittäin puhtaan harkkoraudan sulatuksessa syntyvä kuona on raaka-aineena vanadiinin ja titaanin louhinnalle, eikä kuonan uudelleenkäytöstä saatava tulo ole itse asiassa pienempi kuin sen arvo. harkkorauta. Siksi ruukkitehtaiden tuottama erittäin puhdas harkkorauta, jos resurssien täysi käyttö toteutuu, sen hinta ei voi olla kovin korkea, tässä suhteessa on myös etu.

  Erityisesti tulee huomioida, että eri asiakkaiden tarpeisiin vastaamiseksi myös erittäin puhtaan valuraudan valikoima ja laatu kehittyvät jatkuvasti. Kobe Steelin viimeaikaisen tutkimustyön mukaan tässä esitetään lyhyt johdanto seuraavasti.

  Yksinkertaisella hapetusmenetelmällä valmistettua erittäin puhdasta valurautaa on parannettava

  Valurauta ottaa käyttöön korkean puhtauden rautaoksidin oikeudellisen järjestelmän teollisuudessa, sillä on yli 50 vuoden sovellushistoria, koska fosfori, rikki, titaanin, vanadiinin helppo hapetus ja eri elementtien sisältö on erittäin alhainen, voi merkittävästi vähentää kaikenlaisia ​​metalliseoselementtejä teräsromussa ja kielteisiä vaikutuksia valurautaosien laatuun häiritseviä elementtejä, joilla oli tärkeä rooli valun laadun parantamisessa. Käytännön hakuprosessissa olemme kuitenkin vähitellen kokeneet, että siinä on edelleen joitain epätyydyttäviä puolia, jotka vaativat jatkuvaa parantamista ja parantamista.

(1) Voimakkaan hapettumisen vaikutuksesta piipitoisuus on erittäin alhainen, harkkorautaharkot ovat kaikki valkoista kudosta, sulassa raudassa, hiiliydin on liian pieni, alijäähdytysaste on suuri, sisäsiitoskäsittelyn vaikutus on ei ole hyvä, valu on helppo tuottaa alijäähdytysrakenne- ja kutistuvuusvirheitä, varsinkaan ei edistä korkealaatuisen ohutseinämäisen harmaan valuraudan tuotantoa.

(2) Vaikka erilaisten häiritsevien alkuaineiden pitoisuus tällaisessa erittäin puhtaassa harkkoraudassa on hyvin alhainen, sen hiiliekvivalenttipoikkeama eutektisesta pisteestä on liian suuri, sulamispiste korkea ja energiankulutus korkea sulattaessa induktiouuni.

(3) Tämän erittäin puhtaan harkkoraudan happi- ja typpipitoisuus on korkea, ja hapetuskäsittelyn jälkeen harkkorauta sisältää enemmän ei-metallisia sulkeumia. Perusraaka-aineina valmistetut valukappaleet ovat herkkiä puhallusreikien vaurioille. Jos tuotantoprosessiin liittyy muita tekijöitä, ne ovat taipuvaisia ​​synnyttämään puhallusreikää.

(4) Matala rikkipitoisuus raaka-aineena harmaan valuraudan induktiouunin tuotannossa, siirrostuksen ja käsittelyn vaikeus.

Työtä korkean puhtauden harkkoraudan parantamiseksi on jo tehty

Kobe Steel on viime vuosina tehnyt paljon tutkimusta erittäin puhtaan valuraudan parantamisesta saadakseen korkealaatuisen harkkoraudan käyttäjät saavuttamaan suurempia etuja tuotteiden laadun parantamisessa, tuotantokustannusten alentamisessa, energian säästämisessä ja päästöjen vähentämisessä. on saavuttanut hyviä tuloksia seuraavissa asioissa.

1. Paranna erittäin puhtaan harkkoraudan piipitoisuutta

Hapetuksen jälkeen lisätään piipitoisuutta ja sulan raudan deoksidaatiota masuunissa niin, että sen hiiliekvivalentti on lähellä eutektista koostumusta, ja typenpoistotoimenpiteet suoritetaan. Tällä parannuksella on seuraavat vaikutukset:

1) Harkkorautaharkon sulamispiste laskee, ja sitä voidaan käyttää induktiouunin panoksena, mikä voi vähentää energiankulutusta sulatusprosessissa;

2) Valuraudan alijäähdytysaste pienenee. Harmaavalurautaa valmistettaessa rokotuskäsittelyvaikutus on hyvä, mikä edistää ohutseinäisten osien tuotantoa;

3) Valmistukseen käytetty pallografiittirauta voi parantaa venymää ja sitkeyttä;

4) Valuhuokoisuuden mahdollisuus pienenee.

2. Tarjoa erittäin puhdasta harkkorautaa tietyllä rikkipitoisuudella harmaan valuraudan tuotantoa varten

Sulan raudan rikkipitoisuuden tulee olla 0.06 ~ 0.08 %, jotta varmistetaan siirrostuksen hyvä vaikutus. Tavallinen toimenpide on lisätä FeS uuniin. Kuitenkin sulatusprosessissa sähköuunissa tämä prosessi lisää rikkiä ja rikin saanto on epävakaa.

Inokulaatiokäsittelyn vaikutuksen stabiloimiseksi ja valulaadun tasaisuuden varmistamiseksi erittäin puhtaassa harkkoraudassa on oltava tietty rikkipitoisuus. Tarkka sisältö voidaan sopia asiakkaan tarpeiden mukaan.

3. Harkkorautaharkon ruosteenestokäsittely toimitettu

Panoksen kosteutta on valvottava tarkasti, kun uunia käytetään valimossa. Valutuotteiden laatu voi heiketä, jos ruukin toimittama harkkorautaharkko aiheuttaa varastoinnin ja kuljetuksen aikana kosteuden vaikutuksesta pintaan punaista ruostetta ja sisältää kiteytyvää vettä. Myös punaruosteen vaimennus on huomionarvoinen ongelma.

Kobe Steelin harkkorautaharkon tuotantoprosessissa muodostunut harkkorautaharkko otetaan pois muotista korkeassa lämpötilassa ja sijoitetaan erikoislaitteisiin, jotta pinta tuottaa mustaa ruostetta ilman kidevettä, jotta se estetään. punaruostetta myöhemmin varastoinnissa ja kuljetuksessa.

Mahdollisuus käyttää erittäin puhdasta harkkorautaa

Viime vuosina erittäin puhtaan harkkoraudan käyttö valimoteollisuudessa joissakin teollisuusmaissa on osoittanut hyvää vauhtia. Mukaan Japanin julkaistu, puutteelliset tilastot: vuonna 1997, kansallinen kulutus valurautaa, korkean puhtaus harkkoraudan osuus oli alle 20%; Vuonna 2002 se nousi 31:een. Lisäksi Kobe-teräs myi äskettäin noin 60 prosenttia valurautastaan ​​yrityksen mukaan.

Korkean puhtauden harkkoraudan laadun jatkuvan parantamisen myötä lajikkeet kasvavat vähitellen, hinta ei ole kovin korkea ja voi mukautua eri asiakkaiden vaatimuksiin, sen soveltamisnäkymät ovat erittäin optimistisia.

Jotkut ihmiset Japanissa uskovat, että valurautayritysten induktiouunisulatuksen käyttö, korkean puhtauden harkkoraudan osuus taakasta kasvaa edelleen, tulevaisuudessa on mahdollista vain hyvin pieni määrä korkealaatuista romua teräs säätämään hiilipitoisuutta ja paluumaksua ja erittäin puhdasta harkkorautaa päätaakkana. Tällä tavoin valimoyrityksille on suurta hyötyä tuotteiden laadun parantamisesta ja tuotantokustannusten alentamisesta.

Jaa tämä artikkeli alustallesi:

virhe:

Pyydä tarjous