tiedustella

Harmaan valuraudan sulatuksen kybernetiikka keskitaajuisessa induktiouunissa

  Nykyaikaisessa valuraudatuotannossa kupoli suljetaan vähitellen ympäristöongelmien vuoksi, ja useimmat valuyritykset käyttävät välitaajuisia uuneja valuraudan sulattamiseen. Kupoliin verrattuna keskitaajuinen uunisulatusprosessi on suhteellisen yksinkertainen. Sulan raudan kemiallinen koostumus ja lämpötila on helposti säädettävissä. Uunin edessä tapahtuvan sulatuksen työympäristö ja työvoimatehokkuus paranevat huomattavasti. Yösulatusta käytettäessä tuotantokustannukset voivat olla suunnilleen samat kuin kupolin. Saman kemiallisen koostumuksen ja samaan muottiin valetuilla valukappaleilla keskitaajuusuunissa sulatetun harmaan raudan lujuus ja kovuus ovat korkeampia kuin kupoliuunissa. Keskitaajuisella sulalla raudalla on korkeampi ylikuumenemislämpötila ja huono juoksevuus kuin kupolisulalla, ja sillä on seuraavat huonot ominaisuudet: sulan raudan kideytimen määrä on pieni, alijäähtymistaipumus, suuvalkoisuus ja kutistuminen ovat suuria, paksu seinämä valussa on helppo tuottaa kutistusontelo ja huokoisuus, ohuesta seinästä on helppo valmistaa valkoinen suu ja kova reuna ja muut valuvirheet. Subeutektisessa harmaavaluraudassa A-tyypin grafiitin määrä vähenee helposti, kun taas D-, E-grafiitin ja siihen liittyvän ferriitin määrä kasvaa ja perliitin määrä on pieni. Kaikki nämä yhdessä joidenkin päivittäisen tuotannon epäasianmukaisten tekijöiden kanssa heijastuvat valulaadun vaihteluina, mikä vaikuttaa normaaliin valuraudan tuotantoon.

Keskitaajuisessa uunisulatuksessa harmaa rauta näyttää uusilta ongelmilta, kirjoittaja on voittanut sähköuunin sulatusprosessin, tekniset tiedot, vähemmän käytäntöä, etsintä on vaikeaa ja monia muita vaikeuksia, vähitellen hapuilemaan ja yhteenvetoon on kertynyt jonkin verran kokemusta tuotantotekniikasta ja kokemusta , odottaa nousevan tason on vaikea käyttää ja siirtyminen pienten ja keskisuurten valimoyritysten tarjoavat vain vähän apua kipuun.

1. Raaka-aineiden valinta ja lataussuhde

Taakan istuvuus ja sopimattomuus vaikuttavat suoraan sulan raudan laatuun, keskitaajuinen uunin sulamisaste harmaan raudan puhdistus- ja kuivaustaakka on suurempi, lataus ei ole puhdas, tai haitallisia elementtejä sisältävä sulamisenhallinta voi johtaa sulaan rautaoksidi ja -puhtaus on alhainen, sulan raudan metallurgian laadun, organisoinnin ja valurautamatriisigrafiitin morfologian vaikutuksen vakava heikkeneminen, aiheuttavat huonon siirrostuksen, valkoisen ja suuren kutistumistaipmuksen ja paljon stomaateja. Siksi on tarpeen vahvistaa raaka- ja apumateriaalien hallintaa ja ehdottomasti kieltää raskaan ruosteen, rasvaisen taakan käyttö. Samanaikaisesti sulan raudan puhtauden parantamiseksi ja sulan raudan kemiallisen koostumuksen stabiloimiseksi hiiliteräsromu tulisi valita taakana, ja sen osuus on yli 50 % kuormitussuhteesta; Paluumaksua varten tulee valita samaa materiaalia oleva valunosturi, ja liimavaluhiekka ja maali tulee puhdistaa ennen käyttöä. Käyttömäärän tulisi olla noin 40 %. Rautaromun tulisi olla myös samaa materiaalia valukoneeseen lisätty romurauta; Harkkoraudalle, koska epäpuhtaudet ja hivenaineet sekä mikrorakennevirheet ovat periytyneet, tulisi valita lähde vakaa, puhdas pieni kirjonta, vähän haitallisia elementtejä. Z18 valurautaa korkeampaan laatuun, tällainen sisäinen laatu on hyvä ja vakaa harkkorautavalujen tuotanto, ei muuta raudan lähdettä, helposti muutoin epäpätevät tekijät ovat uunipanoksen käyttöön ja voivat aiheuttaa laatuongelmia saatavilla, ja harkkoraudan lisäyksen tulisi liittyä myös sulatuksen alussa, suhde 15%, mikä auttaa parantamaan valurautagrafiitin morfologiaa; Carburizerin tulisi valita kaupallinen grafiittihiilitin tai korkean lämpötilan grafitoitu kaasutin, ja sulatuksessa mahdollisimman aikaisessa vaiheessa mahdollisimman, jotta hiiletys ja sula rauta ovat suorassa kosketuksessa ja niillä on riittävästi aikaa sulattaa imeytymistä; Ferroseoksella ja siirrosteella tulee olla pätevä kemiallinen koostumus jasopiva hiukkaskoko. C:n, Si:n, Mn:n ja muiden alkuaineiden pitoisuudet tulee laskea etukäteen kuormitussuhteen ja materiaalikoostumuksen mukaan, ja riittämätön osa tulee säätää kaasuttimella ja ferroseoksella. Jos C-pitoisuus on alhainen, harkkorautaa voidaan lisätä karburointiin. Jos C-pitoisuus on korkea, voidaan lisätä romuterästä hiilen vähentämiseksi.

2. Kemiallisen koostumuksen vaikutus

Hiili ja pii edistävät voimakkaasti grafitoitumista. Korkeampi C ja Si johtavat grafiitin karkenemiseen, ferriittipitoisuuden lisääntymiseen, perliittitilavuuden vähenemiseen ja valuraudan lujuuden ja kovuuden vähenemiseen. Valurautamatriisin lujuus kasvaa perliittitilavuuden kasvaessa. Siksi erittäin lujassa harmaan raudassa C- ja Si-pitoisuuksia tulisi vähentää asianmukaisesti tietyllä alueella, mikä edistää grafiitin jalostamista, perliitin muodostumista ja mekaanisten ominaisuuksien parantamista samalla kun varmistetaan harmaa aukko. ja hiiliekvivalentin Si/C-suhteet vaikuttavat merkittävästi harmaan raudan mikrorakenteeseen ja ominaisuuksiin. Valuraudan mikrorakenteen ja ominaisuuksien parantamiseksi on hyödyllistä valita sopivat CE- ja Si/C-suhteet. CE on tärkein harmaarautavalujen sisälaatuun vaikuttava tekijä. CE-korotus voi parantaa suuresti valuraudan valukykyä, vähentää valkoisuutta, kutistumisreikiä, kutistumishuokoisuutta ja vuotovirheitä sekä vähentää hylkäysnopeutta, mikä on erityisen tärkeää ohutseinämäiselle valuraudalle. Jos CE on kuitenkin liian korkea, grafiitin saostuminen lisääntyy ja ferriittitaipumus on ilmeinen, mikä vähentää valun vetolujuutta ja kovuutta. Hitaan jäähtymisnopeuden vuoksi valun paksu seinä on altis karkearaeiselle ja löysälle rakenteelle. Jos CE on liian alhainen, valun ohut seinämä on taipuvainen muodostamaan paikallisen kovan vyöhykkeen, mikä johtaa huonoon koneistussuorituskykyyn. Matalasta CE:stä johtuen eutektinen leite ja D – ja E-tyypin alijäähdytetty grafiitti näkyvät helposti harmaarautarakenteessa, mikä johtaa heikentyneeseen valukykyyn, lisääntyneeseen poikkileikkausherkkyyteen, lisääntyneeseen sisäiseen jännitykseen ja kovuuden lisääntymiseen. Valuraudan lujuutta ja leikkauskykyä voidaan parantaa lisäämällä Si/C-suhdetta asianmukaisesti. Samoissa olosuhteissa valuraudan mekaaniset ominaisuudet ja mikrorakenne vaihtelevat suuresti erilaisilla Si/C-suhteilla. Kun CE on vakio, Si/C-arvo kasvaa 0.6:sta 0.8:aan ja harmaan raudan lujuus ja kovuus huipuvat. Kun Si/C-arvo on vakio, harmaan raudan lujuus ja kovuus pienenevät CE:n kasvaessa. Sopiva Si/C-suhde tulee valita ja valvoa samalla, kun CE:tä valvotaan tiukasti tuotantopaikalla. Keskitaajuisessa uunissa sulatetun harmaan raudan CE- ja C-pitoisuuden tulisi olla noin 0.3 % korkeampi kuin kupolin ja Si/C-suhteen tulisi olla noin 0.6-0.7, jotta säilytetään sopiva kovuus ja korkea vetolujuus. valurauta.

Mangaani ja rikki ovat alkuaineita, jotka stabiloivat perliittiä ja estävät grafitoitumista. Mangaani voi edistää ja jalostaa perliittiä. Mangaanipitoisuuden lisääminen voi parantaa valuraudan lujuutta ja kovuutta sekä rakenteen perliittipitoisuutta. Mangaani ja rikki muodostavat myös korkean sulamispisteen omaavia yhdisteitä, jotka toimivat heteronukleaarisina ja jalostettuina rakeina, joten mangaania käytetään useammin korkealaatuisessa harmaassa raudassa. Korkea mangaanipitoisuus vaikuttaa kuitenkin myös sulan raudan ydintymiseen sen kiteytyessä ja vähentää eutektisten ryhmien määrää, mikä johtaa grafiitin paksuuntumiseen ja alijäähtyneen grafiitin muodostumiseen, mikä myös heikentää valuraudan lujuutta. Rikki on harmaan raudan rajoittava alkuaine, ja sopivalla määrällä rikkiä on aktiivinen ja hyödyllinen rooli grafiitin ydintämisessä ja kasvussa, mikä voi parantaa harmaan raudan lisääntymisvaikutusta ja työstötehoa. Keskitaajuisella uunilla sulatetun harmaan raudan jalostusvaikutuksen varmistamiseksi vaaditaan yleensä w(S):n olevan ≥0.06 % ja S:n pitoisuutta nostetaan asianmukaisesti, mikä voi parantaa grafiitin morfologiaa, jalostaa eutektista ryhmää, lyhentää hiutalegrafiitin pituutta, taivuttaa muotoa ja tylstää päätä, heikentää grafiitin murtumis- ja tuhovaikutusta matriisissa ja parantaa siten valuraudan suorituskykyä. Joten rikki ei ole niin vähän kuin mahdollista harmaassa raudassa. Ja harmaaraudassa oleva fosfori on haitallinen alkuaine, joka muodostaa helposti matalan sulamispisteen fosforin eutektiikkaa raerajalla, mikä johtaa valuraudan kylmähalkeamiseen. Siksi mitä pienempi fosfori on harmaan raudassa, sitä parempi on yleensä. Tiheysvaatimukset täyttävän valuraudan fosforipitoisuuden tulee olla alle 0.06 %.

Varsinaisessa tuotannossa kemiallisen koostumuksen suunnittelu tulisi optimoida harmaarautavalujen laadun, seinämän paksuuden, rakenteellisen monimutkaisuuden ja muiden tekijöiden mukaan, ja kunkin elementin vaihteluväliä on valvottava tiukasti, mikä on erittäin tärkeää laadun varmistamiseksi. ja harmaarautavalujen suorituskyky.

3. Harmaan raudan sulatuksen prosessi, laadunvalvonta ja parantaminen keskitaajuusuunissa

3.1 Hiiletysnopeuden ja hiiletysaineen käytön valvonta

Keskitaajuisessa uunissa sulattaa harmaata rautaa, monet ihmiset ajattelevat, että niin kauan kuin uunissa ennen sulan raudan kemiallisen koostumuksen ja lämpötilan valvontaa, voit sulattaa korkealaatuisen sulan raudan, mutta tosiasia ei ole niin yksinkertainen. Harmaan raudan sulattamisen tärkeä tehtävä välitaajuusuunissa on ohjata kaasuttimen ydintoimintoa, ja ydintekniikka on rautaveden hiiletys. Mitä korkeampi hiiletysnopeus on, sitä paremmat ovat sulan raudan metallurgiset ominaisuudet. Hiilen lisäysnopeus on tässä mainitaan kaasuttimen muodossa sulaan raudaan lisätty hiili, ei panoksessa tuotu hiili. Tuotantokäytäntö osoittaa, että harkkoraudan suhde panossuhteeseen on korkea ja suuvalkoisuus on suuri. Karburaattorin osuus kasvaa ja taipumus valkosuun vähenemiseen vähenee. Tämä edellyttää, että ainesosissa käytetään enemmän halpaa romuterästä ja palautusmaksuja ja uutta harkkorautaa tulee käyttää vähemmän tai ei ollenkaan. Tällaista jäteteräksen hiiletysprosessia on olemassa suuri määrä hajallaan olevia heterogeenisiä kideytimiä, mikä vähentää sulan raudan alijäähtymisastetta ja edistää A-tyypin kivimusteen hallitseman grafiittirakenteen muodostumista. Samaan aikaan harkkorautaannoksen pienentäminen vähentää myös harkkoraudan paksun grafiitin huonoa geneettistä vaikutusta, ja myös harmaan raudan suorituskyky paranee romuteräsannoksen kasvaessa. Varsinaisessa tuotannossa on todettu, että noin 30 %:n romuteräskulutuksessa sama romuteräskäyttö, palautusmaksu, uusi harkkorauta kuin taakka, samassa kemiallisessa koostumuksessa on periaatteessa sama, jos Harmaan raudan uunisulatus on alhaisempi kuin kupolisulatuskyky, siirrostusvaikutuksen vahvistaminen ei ole ilmeistä, tämä on vähemmän romua, alhainen hiilipitoisuus.Tämä osoittaa, kuinka tärkeää on lisätä hiilen määrää harmaan raudan sulatuslaadun varmistamiseksi ja mikrorakenteen parantamiseksi. ja valuraudan ominaisuudet.

Harmaan raudan ominaisuudet määräytyvät matriisirakenteen ja grafiitin morfologian, koon, määrän ja jakautumisen perusteella. Vertailun vuoksi matriisirakennetta on helpompi hallita, ja se riippuu pääasiassa sulan raudan kemiallisesta koostumuksesta ja jäähtymisnopeudesta. Grafiitin morfologiaa ei kuitenkaan ole helppo hallita. Se vaatii sulan raudan grafitoitumisasteen. Outoa on, että vain uusi hiili osallistuu grafitointiin, mutta alkuperäinen uunissa oleva hiili ei. Ilman kaasutinta, vaikka sulan raudan kemiallinen koostumus on pätevä, lämpötila on sopiva, jalostus on kohtuullinen, mutta sulan raudan suorituskyky on huono: näennäisesti korkea lämpötila, virtaus ei ole kovin hyvä, kutistuminen, löysä taipumus on suuri, helppo hengittää, helposti muodostuu valkoinen suu, leikkausherkkyys on suuri, rautasulkeumat. Nämä johtuvat sulan raudan alhaisesta hiiltymisasteesta ja grafitoitumisasteesta.

Hiili alkuperäisen sulan raudan muodossa lähinnä pienille grafiitille ja hiiliatomeille, jalostetun grafiitin näkökulmasta katsottuna, koska ei haluta, että sulassa raudassa olisi liikaa hiiliatomeja, se vähentää grafiittiytimen määrää ja hiiltä atomien jäähdytysprosessissa on helpompi muodostaa sementiittiä, ja hieno pieni grafiitti voi olla suoraan heterogeenisenä ytimenä. Grafiitin jalostaminen ja ytimen lisääminen ovat avaimia valuraudan korkean suorituskyvyn saavuttamiseksi. Kaasuttimen määrän lisääminen voi lisätä ydintävien ytimen määrää, mikä luo vankan perustan grafiitin jalostamiselle.

Siksi varsinaisessa tuotannossa tulisi painottaa hiiletysaineen käyttöä ja hiiletysvaikutusta:

(1) Hiiletysaineen absorptionopeus liittyy suoraan sen C-pitoisuuteen, mitä suurempi C-pitoisuus, sitä korkeampi absorptionopeus.

(2) Kaasuttimen koko on tärkein sulaan raudaan vaikuttava tekijä, käytäntö on osoittanut, että kaasuttimen koon tulisi olla 1–4 mm, mikrojauhetta on ja karkea hiilihappovaikutus ei ole hyvä.

(3) Piillä on suurempi vaikutus hiiltymisen vaikutukseen, korkea ferripiin vesihiiletys on huono, hiiletysnopeus on hidas, joten ferripii tulisi lisätä paikalleen hiiltämisen jälkeen piin jälkeen tapahtuvan hiiletyksen periaatteen noudattamiseksi.

(4) rikki voi estää hiilen imeytymistä, korkea ferrisulfidi vesi kuin matala rautasulfidi vesi lisää hiilen hidasta paljon.

(5) Grafiittihiiletin voi parantaa sulan raudan ydintämiskykyä, ja absorptionopeus on yli 10 % korkeampi kuin ei-grafiittihiiletin, joten grafiittihiiletin on valittava vähätyppisenä. Hiilenmuodostusainetta suositellaan käytettäväksi uunin kanssa. latausmenetelmä, eli uunin pohjaan lisätään tietty määrä pieniä paloja uunin rehua ja romua, ja sitten lisätään hiiletysaine sen mukaan, kuinka monta ainesosaa on oltava kaikki, ja paina sitten kerros pieniä jäteteräs- ja harkkorautapalat sulatuksen ja latauksen jälkeen. Tämä menetelmä on yksinkertainen ja helppo, ja sen tuotantotehokkuus on korkea ja absorptioaste on jopa 90 %. Jos lisätään suuri määrä kaasutinta, se voidaan lisätä kahdessa erässä, lisää ensin 60% ~ 70% alempaan romutyynyyn, loput lisätään romun lisäämisen jatkamisen yhteydessä. Carburizer voidaan lisätä myös, kun sulan raudan lämpötila on 1400-1430 ℃. Tavoitteena on lisätä sulan raudan C pitoisuutta laatuvaatimusten ylärajan saavuttamiseksi.7 lisätä hiiltä aika ei voi olla liian myöhäistä, sulatuksessa myöhään lisätä hiiltä aineella on kaksi haitallista näkökohtaa: yksi, hiiliaine on helppo lisätä palamaan, hiilen absorptionopeus on hyvin alhainen. Toiseksi kaasuttimen lisääminen myöhemmässä vaiheessa vaatii ylimääräistä sulamis- ja absorptioaikaa, mikä viivästyttää kemiallisen koostumuksen ja kuumennusajan säätämistä, vähentää tuotannon tehokkuutta, lisää virrankulutusta ja voi aiheuttaa vahinkoa liiallisesta kuumennuksesta.8 raudan sekoittaminen voi edistää hiiltä, ​​erityisesti kiinnitetty seinään kiven muste ryhmä, jos ei liiallinen lämpötila ja tietty aika raudan lämmön säilyttäminen, ei ole helppo liuottaa rautaan, keskitaajuinen uunissa vahva sähkömagneettinen sekoittaen hiiltä.

3.2 Lämpötilan säädin

Harmaan raudan sulamislämpötila ei saa olla liian korkea, yleensä säädellään alle 1400 ℃. Jos sulamislämpötila on liian korkea, seoksen palamishäviö tai heikkeneminen vaikuttaa koostumuksen säätöön myöhemmässä sulamisvaiheessa. Kun uunin lämpötila saavuttaa 1460 ℃, näyte testataan nopeasti, sitten kuona kaavitaan ja jäljellä oleva kuorma, kuten rautaseos, lisätään. Kuonan lämpötilalla on suuri vaikutus sulan raudan laatuun. Se liittyy läheisesti vakaaseen kemialliseen koostumukseen ja inokulaatiovaikutukseen ja vaikuttaa suoraan lämpötilan hallintaan. Jos kuonan lämpötila on liian korkea, se pahentaa sulan rautagrafiittikideytimen palamishäviötä ja piin pelkistymistä, joka on korkealla puolella (happamassa vuorauksessa), ja tuottaa hiilenpoistovaikutuksen, mikä vaikuttaa vakaaseen järjestelmään. kiteytys. Jos kuonan lämpötila on liian alhainen, sula rauta altistuu pitkäksi aikaa ja C:n ja Si:n palamishäviö on vakava, koostumusta on säädettävä uudelleen, sulatusaikaa pidennetään, sulan raudan tulee ylikuumentua, alijäähdytysastetta tulee lisätä, ja koostumus on helppo riistää hallinnasta ja tuhota normaali kiteytyminen.

Purkauslämpötilan säädön on varmistettava paras siirrostuskäsittelyn ja kaatamisen lämpötila. Yleensä tyhjennyslämpötilaa on säädettävä todellisen tilanteen mukaan 1460 ~ 1500 ℃, ylikuumenemislämpötilaa voidaan ohjata välillä 1510 ~ 1530 ℃ ja seistä 5 ~ 8 minuuttia. Alueella 1500 ~ 1550 ℃, mikä lisää ylikuumenemista sulan raudan lämpötila ja seisonta-ajan pidentäminen korkeassa lämpötilassa jalostavat grafiitti- ja matriisirakennetta, parantavat valuraudan lujuutta, mikä edistää inokulaatiokäsittelyä ja eliminoivat huokoisuuden, inkluusiovirheiden ja varauksen perinnöllisyyden haitalliset vaikutukset rakenteeseen ja valuraudan suorituskyky. Jos seisontalämpötila on liian alhainen ja aika on liian lyhyt, kaasutin ei pääse täysin liukenemaan sulaan rautaan, mikä ei edistä sulan raudan epäpuhtauksia, jotka kelluvat kuonalla poistettavaksi. Kuitenkin, jos ylikuumenemislämpötila on liian korkea tai seisonta-aika korkeassa lämpötilassa liian pitkä, grafiitin muoto heikkenee, matriisi karhenee, alijäähdytysaste kasvaa ja valkotaipumus lisääntyy. Tämän seurauksena olemassa oleva heterogeeninen sulan raudan ydin katoaa ja hapettuminen on vakavaa, mikä heikentää valuraudan suorituskykyä ja vaikuttaa purkamislämpötilan hallintaan. Jos uunin lämpötila on liian korkea, kaatavan kolmiolohkon valkoinen syvyys on liian suuri tai keskellä on hamppusuu kohtuullisista C- ja Si-pitoisuuksista huolimatta. Jos näin on, on tarpeen vähentää välitaajuustehoa uuniin lisätäksesi harkkorautaa jäähdytyshiiltä.

Valulämpötila ei saa olla korkea, tai se aiheuttaa vakavia hiekkavirheitä valussa, ja jotkut ovat jopa vaikeita puhdistaa ja tehdä valuromua. Lisäksi korkea valulämpötila ja korkea alijäähdytys eivät edistä A-tyypin grafiitin muodostumista. Jos valulämpötila on liian alhainen, se ei edistä kaasunpoistoa, ja se aiheuttaa myös valun kovaa ja kylmää eristystä, epäselviä ääriviivoja ja muita ongelmia. Alemmassa valulämpötilassa nestemäinen sula rauta kutistuu vähemmän, mikä auttaa vähentämään kutistusonteloa ja aikaansaamaan tiheän valun. Valukappaleilla, joilla on erilainen seinämäpaksuus ja eri painot, on erilainen ihanteellinen kaatolämpötila, joka on yleensä 1450 ~ 1380 ℃ päivittäisessä tuotannossa. Paksuille ja suurille valukappaleille on varmistettava, että "ulos kuuma, matalan lämpötilan nopea kaato". Jotta sulan raudan lämpötilan odotusaika lyhenisi kaatolämpötilaan ja estetään inkubaation heikkeneminen, kuuma metalli voi lyhentää. jäähdytetään nopeasti ylösalaisin käännetyn pussin ja seisontamenetelmän avulla kutistumisen estämiseksi ja löystymisen estämiseksi ja tuotannon tehokkuuden parantamiseksi.

3.3 Rikin ja typen valvonta

Rikin lähdettä ei ole ja sulan raudan S-pitoisuus keskitaajuisessa uunissa on alhainen, mikä on suuri etu pallografiittiraudan valmistuksessa. Mutta harmaan raudan osalta alhainen rikkipitoisuus ja korkea mangaani lisäävät valujännitystä, mikä lisää suuresti valurautaa. halkeamia esiintyy, ja sopiva määrä rikkiä sulassa raudassa voi parantaa rokotusvaikutusta. Aiemmin kupolituotannossa harmaarautaa, koska koksi rikkiä sulassa raudassa, älä välitä alhaisesta rikkipitoisuudesta. Keskitaajuinen uuni tuottaa harmaata rautaa, mutta ei lisää rikkiä, mutta myös suuren teräsromun käytön vuoksi S-pitoisuus on pienempi (noin 0.04 %). Harmaaraudassa W (S) ≤ 0.06 % johtaa huonoon grafiittimorfologia, lisääntymisvaikeudet, kutistuminen ja taipumus valkoiseen suuhun. Aiemmassa tuotannossa todettiin, että suurin osa halkeamia ja valkoisia suuvirheitä sisältävistä valukappaleista on valmistettu D- ja E-tyypin grafiitista. Normaalin grafiitin morfologian saamiseksi sopiva S-pitoisuus, alhainen rikki- ja sulfidipitoisuus, määrä Kiteen ytimen määrä vähenee, grafiitin ydintämiskyky vähenee, valkoinen aukko lisääntyy, A-tyypin grafiitti vähenee, D-tyypin ja E-tyypin alijäähdytetyn grafiitin ja ferriittien määrä lisääntyy ja rakeisuus Koko ja lujuus pienenevät. Lisäksi korkeassa lämpötilassa sulan raudan lämmönsäilytysajan pidentyessä alijäähdytysaste kasvaa edelleen. Mitä korkeampi harmaaraudan laatu on, sitä suurempi on lämmönsäilytyslämpötilan ja -ajan vaikutus alijäähtymisasteeseen. On huomioitava, että sulan raudan pitoisuus on alhainen ja eutektisten klustereiden määrä on pieni. S-pitoisuuden kasvaessa eutektisten klustereiden määrä kasvaa jyrkästi. Mitä enemmän eutektisia klustereita on, mitä pienempi koko on, sitä paremmat ovat valuraudan mekaaniset ominaisuudet. Siksi keskitaajuisella uunissa sulattavalla harmaan raudalla on taipumus nostaa S-pitoisuutta 0.06 % ~ 0.1 %:iin, rikin hyödylliset vaikutukset täyteen pelaamiseen, parantavat rokotusvaikutusta, lisäävät sulan raudan ytimien määrää, valukappaleiden mikrorakenne on etusijalla grafiitin kanssa, matriisiorganisaation perliittipitoisuus, parantaa siten valuraudan lujuutta ja työstettävyyttä. Erityinen menetelmä on lisätä FeS lisäämään rikkiä sen jälkeen, kun koostumus on säädetty myöhemmässä sulatuksen vaiheessa. Osaa koksista käytetään myös hiiltyvänä aineena lisäämään S-pitoisuutta yli 0.06 prosenttiin samanaikaisesti. S-pitoisuus ei kuitenkaan saa olla liian korkea, koska rikki on este grafitoitumiselle, liian korkea lisää valkoista. suuhun.

Koska harmaaraudan sulattamiseen keskitaajuisessa uunissa käytetään paljon romuterästä, ja romusuhteen kasvaessa myös kaasuttimen määrä kasvaa. Lisäksi kaasuttimessa on korkeampi typpipitoisuus, joten sulan raudan N-pitoisuus keskitaajuisessa uunissa on suhteellisen korkea. Kun sulan raudan typen pitoisuus on suurempi kuin 100 × 10-6, valukappale on altis kilpikonnasäröille, kutistumishuokoisuudelle ja halkeilevalle ihonalaiselle huokoisuudelle. Tehokkain tapa hallita kuuman metallin typen pitoisuutta on pitää kuuma metalli. korkeassa lämpötilassa. Ajan pidentyessä N-pitoisuus vähenee vähitellen. Kuitenkin korkean lämpötilan kuuma metalli pitkään lisää alijäähdytysastetta ja valkosuutaipumusta, joten päivittäisessä tuotannossa tulisi käyttää alhaista typpipitoisuutta grafiittikaasuttimessa. Tarvittaessa pinnoitteeseen voidaan lisätä 10 % rautaoksidijauhetta korkean typen vaikutusten eliminoimiseksi. Mutta typen ja rikkialkuaineiden harmaapitoisuuden rajoittamiseen kuuluu, että sulassa raudassa olevat typen jäämät voivat tehdä harmaaraudan rakeista ja eutektisista ryhmistä hienostuneisuutta, helmikokoa kasvaa matriisissa ja parantaa mekaanisia ominaisuuksia, mikä parantaa harmaan rautagrafiitin morfologiaa. , edistää matriisi oli perliitti voi olla positiivinen rooli, typpiyhdisteet voivat toimia myös kideytimenä, luoda kasvuolosuhteet grafiitin ytimen. Varsinaisessa tuotannossa typen pitoisuus tulisi yleensä säädellä alle 0.008 %.

3.4 Tehostettu rokotushoito

Rokotus, lisää paljon keinotekoista kideydintä, pakottamalla valuraudan eutektiseen jähmettymiseen kontrolloiduissa olosuhteissa, sen tarkoituksena on edistää grafitoitumista, vähentää alueen jäähtymistaipumusta ja herkkyyttä, hallita grafiitin morfologiaa, vähentää alijäähdyttävää grafiittia ja harkkorautaa , ferriitti, lisääntyvä eutektisen ryhmän määrä, edistää perliitin muodostumista, mikä parantaa valuraudan lujuutta ja koneistuksen suorituskykyä. Varsinaisessa tuotannossa on tarpeen valita sopiva siirrostusaine ja siirrostusmenetelmä. Korkean lämpötilan kuumalle metallille, jonka CE on välillä 3.9 % ~ 4.1 % ja lämpötila noin 1480 ℃, on tarpeen käyttää tehokasta ymppäysainetta siirrostuksen vahvistamiseksi, jotta saadaan harmaarautavalut, joilla on hyvät valuominaisuudet ja korkeat mekaaniset ominaisuudet. lisää rokotemäärää. Eri ymppäysaineilla on erilaiset ominaisuudet, joten ymppäysaineet ja ymppäysaineet tulee valita siirrosteiden ominaisuuksien ja niiden omien tuotanto-olosuhteiden mukaan. Yrityksen ominaisuuksiin parhaiten sopivan käsittelymenetelmän valinnan ja määrittämisen jälkeen teknistä prosessia on valvottava tiukasti valulaadun vakauden varmistamiseksi.

Paitsi että virta liittyy ydintämisaineeseen, ja ajan myötä hallinnan määrä raskauden taantuman estämiseksi, rokotuksen tehokkuuden parantamiseksi ja seuraaviin seikkoihin kiinnittämällä huomiota:

(1) Sulamislämpötilan ja pitoajan rajoitusten vuoksi valurautakappaleessa oleva grafiitin suuri määrä ei voi täysin syöpää, ei liukene, koska tilaa vievä grafiitin muoto siirtyy valuraudaan, mikä kompensoi suuresti rokotuksen vaikutusta ja niin pitäisi yrittää vähentää raudan määrää tuotantoprosessissa, poistaa perinnöllinen rauta, parantaa rokotusvaikutusta ja parantaa harmaan raudan suorituskykyä.

(2) tulee valita sisältäen kalsiumia, alumiinia, tulenkestäviä heterogeenisia ydinympätysaineita, ja kontrolliympätysaineilla on sopiva koko, koska ymppäysaineiden koko ymppäysaineiden vaikutukseen on erittäin suuri. Hiukkaskoko on liian hieno, helposti hapettuva kuonaksi ja menettää toimintansa; Hiukkaskoko on liian suuri, ymppäysaineen sulaminen ei riitä, ei vain voi antaa täydellistä toistoa siirrosteen toiminnalle, vaan aiheuttaa myös osittaista analyysiä, kovapiste-, alijäähtyneen grafiitin vikoja. Ympätysaineen hiukkaskokoa säädellään yleensä välillä 3 - 8 mm (rautavesipitoisuus alle 1 tonni) ja siirrostuksen määrää noin 0.3 - 0.5 % sulan raudan painosta. Liiallinen siirrostus lisää valuraudan kutistumista ja kuonaa.

(3) Useat rokotteet voivat tehokkaasti estää rokotusten taantuman, parantaa grafiitin jakautumisen tasaisuutta valuraudan sisällä, vähentää raudan ylijäähtymistaipumusta, tehdä tietyntyyppisestä grafiitista pitkää, kohtalaista ja edistää ei-spontaanien kideytimen lisääntymistä, jalostaa rakeita, vahvistaa matriisia, parantaa valuraudan lujuutta ja suorituskykyä. Esimerkiksi piidioksidi-barium-pitkäaikaisen siirrosteen valinta, jolla on vahva kyky edistää grafitisaatiota toissijaisessa raskaudessa, voi parantaa grafiitin morfologiaa ja jakautumista ohut- seinämäiset valukappaleet, lisäävät eutektisia ryhmiä, edistävät A-tyypin grafiitin muodostumista, eliminoivat alijäähtyneen grafiitin, estävät vapaan sementiitin tuotantoa ja hidastavat siirrostuksen vähenemistä.(4) Sulan raudan lämpötilan vaikutus siirrostukseen on tietyssä määrin alue nostaa sulan raudan ylikuumenemislämpötilaa ja säilyttää sopivan ajan, voi saada jäljellä olevan sulan raudan liukenemattomaksi d grafiitti liukenee kokonaan sulaan rautaan, eliminoi geneettisten tekijöiden vaikutuksen, antaa täyden pelata sisäsiitosagentin roolia, parantaa sulan raudan hedelmällisyyttä. Tulikuumennuslämpötila tulee nostaa 1520 ℃:seen ja siirrostuksen lämpötila on säädettävä välillä 1460 ~ 1420 ℃.

3.5 Prosessitekniikan säätäminen ja parantaminen

(1) Keskitaajuisen uunissa sulattavan harmaan raudan prosessin toimintajärjestys: pieni paluupanos ja romuteräs + grafiittihiilitin + romuteräs ja uusi harkkorauta + paluuvaraus + ferroseos + sopiva siirrostus. Sulan raudan haitallisten vaikutusten parantamiseksi korkeassa lämpötilassa ja pitkässä lämmönsäilytyksessä keskitaajuisen uunin lämpötilan perusteella on helppo parantaa, ja sulatuksen, nopean, nopeasti sulavan nopean prosessin toimintamenetelmän etua, yritä lyhentää sulamista. aika, sulamisnopeus, tee kuuma metalli uunissa asiallisesti, mahdollisimman pian kemiallisen koostumuksen, lämpötilan säätämisen ja valunopeuden nopeuttamisen jälkeen, pyri viimeistelemään valu noin 5 min, suurin raja lyhentää uunissa olevaa sulaa rautaa ja pitoaika.

(2) Kuonan sisällytyksellä on suuri vaikutus valun laatuun. Pienemmässä määrin hieno kuona voi jakaa matriisin ja vähentää vetolujuutta. Vakavat kuonasulkuvirheet voivat johtaa suoraan valukappaleiden romutukseen. Kun panos, jossa on enemmän kuonaa, on sulanut, uunin seinään kiinnittynyt kuona ja sulassa raudassa oleva kuona sekoitetaan sähköuunissa

Sulan raudan sekoittamisen kelluvuus kohoaa jatkuvasti, myöhemmässä sulatusvaiheessa tarvitsee usein, tehokkuus poimii kuonaa, varsinkin kun korkea lämpötila seisoo epäpuhtaudet nousevat, pitäisi poimia kuona ajoissa, kunnes sulan raudan pinta on puhdas, ei lisää vaahtoa, tämä poistaa kuonaa, poistaa kuonareiän virheen, vähentää kuonaa matriisiin hajottaa toiminto on erittäin suuri.

(3) Koska harmaan raudan sulattamiseen keskitaajuisessa uunissa käytetään suurta määrää romuterästä ja takauunin rautaa, se toisaalta edistää valurautadendriittimusteen muodostumista ja uunin kallistuksen lisäämistä. suun valkoisuus, kovuuden lisääntyminen ja käsittelysuorituskyvyn heikkeneminen. Joten kuin kupolisulan raudan tulisi kiinnittää enemmän huomiota siirrostukseen, edistää grafitoitumista, jalostaa eutektista ryhmää, muuttaa grafiitin morfologiaa, vähentää jäähtymistaipumusta, tehdä valkoisesta tai kirjavaisesta hienoksi perliitiksi, D-, E-tyypin grafiitista A-tyyppiseksi yhtenäiseksi. grafiitin jakelu, parantaa yhtenäisyyttä valu seinämän paksuus ero organisaatio, parantaa suorituskykyä valurautaa. Toisaalta romuteräksen kulutuksen kasvaessa sulan raudan S pitoisuus pienenee ja kun W(S)≤ 0.06%, on helppo aiheuttaa lisääntymisvaikeuksia. Yleensä rokotuskäsittely FeSi75:llä ei ole ilmeinen, joten rikkipitoisuutta lisääviin toimenpiteisiin tulee ryhtyä.

(4) Ohutseinäisissä valukappaleissa on vakavia valkoisia suuvirheitä, koneistusvaikeuksia ja korkea hylkäysaste. Ratkaise ratkaisematta oleva ongelma ensin lopettamalla romuteräksen käyttö, mikä on tarkoituksenmukaista parantaa CE: tä, ja valvoa prosessia ennen kuin sulan raudan Si-pitoisuus on yli 1.6%, S-pitoisuus on suurempi kuin 0.06%, lisää raskauden määrää) 0.5%:iin. ja sulan raudan ytimien lukumäärä kasvaa, grafiitin muodon ydinominaisuudet paranevat, edistävät A-tyypin grafiitin muodostumista, D, E grafiitti vaimeni, matriisiorganisaation helmi kasvaa, valuraudan alijäähdytys- ja jäähdytystaipumus heikkenee, parannuksen lujuus ja työstettävyys. Avain harmaan raudan prosessointiominaisuuksien parantamiseen on hallita harmaan raudan mikrorakennetta kunnolla. Tarvittaessa pakkaukseen voidaan lisätä 2 % puhdasta ja ruosteetonta harkkorautaa ennen raudan vapauttamista lisäämään tehokkaasti grafiittihiukkasia ja poistamaan valkoisuutta.

4. Näkemys harmaarautavalujen laadun ja suorituskyvyn parantamisesta

Kaikki sisäpiiriläiset tietävät, että pohjimmiltaan saman kemiallisen koostumuksen ja metallografisen analyysin omaavien kotimaisten ja tuontivalujen suorituskyky ja viimeistely ovat melko erilaisia. Tuodut valukappaleet, joilla on sama hiiliekvivalentti, ovat 1–2 luokkaa korkeampia kuin kotimaiset valukappaleet. Tuontivalujen, joiden kovuus on kotimaisia ​​valukappaleita korkeampi, leikkauskyky on parempi kuin kotimaisten valukappaleiden. Nämä ilmiöt johtuvat tuontivalujen korkeasta puhtaudesta ja hiiliekvivalentteista, inkluusioiden ja vapaiden karbidien määrästä sekä hyvästä mikrorakenteen tasaisuudesta.

Valuraudan luontainen laatu, ulkonäön laatu ja se, tuleeko valuvirheitä, liittyvät läheisesti sulan raudan eri tekijöihin. Korkealaatuinen sula rauta on perusedellytys korkealaatuisten valukappaleiden saamiseksi. Sulan raudan laatu määräytyy sulan raudan lämpötilan, kemiallisen koostumuksen ja puhtauden mukaan. On erittäin helppoa saada sulaa rautaa, jolla on korkea lämpötila ja tarkka kemiallinen koostumus yli 1500 ℃ sulattamalla harmaata rautaa keskitaajuisessa uunissa. Jokaisella sulan raudan alkuaineella on tietty vaikutus ja vaikutus valuraudan kiinteytyskiteytymiseen, mikrorakenteeseen ja ominaisuuksiin. Sulan raudan tulistettu lämpötila vaikuttaa suoraan sulan raudan koostumukseen ja puhtauteen, ja parannus tietyllä alueella voi tehdä grafiitista. jalostettu, matriisirakenne tiivis, vetolujuus parani, valuominaisuus parani ja sulassa raudassa olevat epäpuhtaudet nousevat helpommin ylös ja kuonaan pääsevät poistumaan. Vain sulan raudan puhtaus, toistaiseksi vielä pysyy korkean lämpötilan sulatuksessa, kuona, suodatinseula näillä tasoilla. Itse asiassa alan asiantuntijat ymmärtävät, että erittäin puhdasta sulaa rautaa on vaikea saada näillä toimenpiteillä, voi vain parantaa tilannetta, ja sulan raudan syväpuhdistuksessa esiintymismekanismin analyysi ja valuvirheiden ehkäisy, mutta vain vähän. tutkimus, harvoin vastatoimia. Kaikenlaiset haitalliset kaasut ja ei-metalliset sulkeumat sulassa raudassa jäävät valuun jähmettymisen jälkeen, mikä aiheuttaa erilaisia ​​valuvirheitä ja vaikuttaa valujen suorituskykyyn; Ei-metallisten sulkeumien muodostamat kovat hiukkaset vaikeuttavat valutyöstöä. Ja sulassa raudassa olevat haitalliset epäpuhtaudet vaikuttavat suoraan valun rakenteeseen ja suorituskykyyn. Juuri nämä tekijät tekevät kotimaisten valukappaleiden kokonaislaadusta pitkäksi aikaa tuontivalua alhaisemman. Siksi meidän pitäisi parantaa sulan raudan metallurgian laatua, pyrkimyksiä saada alhainen haitallisten alkuaineiden ja kaasun pitoisuus, erittäin puhdas sula rauta pienten roskien vuoksi, perustuen harmaan raudan keskitaajuiseen uunin sulatusprosessiin, parannamme edelleen nykyaikainen sulan raudan puhdistustekniikka ja teknologinen prosessi, jolla varmistetaan, että valurauta on erittäin puhdasta, jotta voidaan varmistaa valukappaleiden korkea laatu ja suorituskyky.

5. Päätelmät

(1) Harmaaraudan keskitaajuisen uunin sulatus, teräsromulla on oltava tietty suhde, yleensä yli 50 % latauksesta. Vähätyppeinen grafiittihiiletysaine tulee valita ja korkea hiiletysnopeus on taattava, jotta saadaan korkealaatuista sulaa rautaa, jolla on hyvä grafitoitumisaste, valkoinen suu ja pieni kutistumistaipumus. Samaan aikaan suuri määrä teräsromua ja uunirautaa, vähemmän tai ei ollenkaan uutta harkkorautaa, jotta paksun grafiitin geneettinen vaikutus voidaan poistaa. Tuotantokustannuksia voidaan alentaa huomattavasti käyttämällä harkkoraudan ja teräsromun hintaeroa sekä sulatusta sähkön hinnan pohjalla yöllä.

(2) Jos S:n pitoisuus sulassa raudassa on yleensä alhainen, on ryhdyttävä rikkitoimenpiteisiin S-pitoisuuden nostamiseksi sulassa raudassa 0.06-0.1 %:iin, lisäämään ydinkapasiteettia, lisäämään kideytimien lukumäärää ja perliittipitoisuutta. , parantaa grafiitin morfologiaa, jalostaa grafiittia, edistää A-tyypin grafiitin muodostumista, parantaa jalostusvaikutusta ja leikkaustehoa sekä parantaa lujuutta.

(3) ottamalla käyttöön romuteräshiiletysprosessi + lisäämällä CE:tä ja Si/C:tä kuin + nopeaa sulakkeen toimintatapaa, vahvistamalla tuotantotekniikkaa, kuten siirrostusta, kuuman metallin ylikuumenemislämpötilan hallintaa 1510 ~ 1530 ℃, lämpötila 1480 asteessa ~ 1500 ℃ uuni, vähentää valuvirheitä, parantaa suorituskykyä, vahvaa tuhkaa parantaa sulan raudan laatua ja valulaatua, vähentää romun määrää.

(4) Sulan raudan laatu on tärkeä tekijä, joka vaikuttaa valuraudan laatuun. Ilman korkealaatuista sulaa rautaa on mahdotonta saada korkealaatuisia valukappaleita. Harmaarautavalujen korkean laadun ja korkean suorituskyvyn varmistamiseksi on tarpeen parantaa sulan raudan puhtautta nykyisen harmaan raudan sulatusprosessin perusteella keskitaajuusuunissa ja kehittää edelleen nykyaikaista puhdistustekniikkaa ja teknologista prosessia. sulasta raudasta.

Jaa tämä artikkeli alustallesi:

virhe:

Pyydä tarjous