tiedustella

Mitä ongelmia valuraudan sulatuksessa on induktiouunissa?

Kolmenkymmenen vuoden kupolituotannon ja lähes kymmenen vuoden sähköuunien tuotantokäytännön pohjalta tämä artikkeli tiivistää kattavasti käytännön kokemukset ja kertyneet opit.

Valuraudan sulattamiselle sähköuunissa on ominaista se, että lejeeringin alijäähdytysaste nousee ja tulistuslämpötila on korkeampi sulan raudan uudelleensulatuksen jälkeen, mikä johtaa uusiin ongelmiin valuraudan laadunvalvonnassa.

Uunin kuuma metalli uudelleensulatuksen jälkeen sisältää vähemmän epäpuhtauspitoisuutta kuplassa, mikä tarkoittaa korkeampaa puhtautta, koska siinä ei ole ytimen heterogeenista kiteytymistä jähmettymisprosessissa, kiinteytymistä ainesosien vaihteluiden kanssa ja nousujen ja laskujen keskittymistä heikompaan, joka saa alijäähtymisasteen nousemaan (tässä viittaa ns. alijäähdytysasteeseen, jonka koostumus on sama rauta-hiili-seoksen koagulaatiossa kuin todellinen lämpötila sekä vakaa järjestelmä, joka osa kiteytyslämpötilaa), seoksen mahdollisuus jähmettyminen yhdessä rajapinnan stabiilisuusosaston kanssa on kiteytystuotteena Fe3C:n (sementiitti) pitoisuus lisääntynyt, kun taas kupolisulan raudan sisältämän heterogeenisemman ytimen sekä stabiilisuuden jähmettymisen aikana on taipumus kehittää suuria, -C-lejeeringin faasikaavio, ferriitti ja grafiitti ovat stabiilin kiteytymisen tuotteita.

Valuraudan sähköuunin sulatusominaisuudet, valurautavalimotyöntekijöiden koostumuksen valinnan vaatimukset, kuormitussuhde, romuteräksen annostus, siirrostusprosessi, lisää hiilenpoistoa, rikinpoistoa, pallomaista prosessia, ruiskutusvernakularisointiprosessia, lämpötilan säätöä, kaatoprosessia ja Kymmenen ongelmien näkökulmaa tarvitsee uudistaa ideaa, käyttää käytännön keinoja tuotteen laadun varmistamiseksi ja parantamiseksi.

Sähköuunin valurautakuormitussuhde ja synteettinen valurauta

Valuteollisuudessa usein sanotaan, että valumateriaalien koostumus määrää rakenteen ja rakenteen ominaisuudet; Tämä lause ei ole kattava. Tuotantokäytännössämme havaitsimme, että monet valuraudat, samassa koostumuksessa, mekaaniset ominaisuudet ovat melko erilaisia. Sulan raudan laatu ei liity pelkästään sen koostumukseen, vaan sillä on myös läheinen yhteys kuormitussuhteeseen (harkkorautaannostus, romun annostus, paluuannostus, seosannostelu), sulamis- ja uunin lämpötilaan, siirrostusprosessiin jne. synteettisellä valuraudalla tarkoitetaan valurautamateriaalia, joka on valmistettu hiiletysmenetelmällä ja käyttämällä seoksessa yli 50 % romuterästä. Korkean sulamislämpötilan vuoksi se soveltuu vain sulatettavaksi sähköuunissa. Tällä hetkellä synteettinen valurauta koostuu pääasiassa synteettisestä harmaaraudasta ja pallografiikkaasta raudasta.

Monien harjoitusten ansiosta HT250:n, HT300:n ja muiden korkean lujuuden harmaavaluraudan rakenteeseen vaikuttavat romun lujuus ja valurauta.

1. Tabu ainesosat

(1) Kun yhdistetään suuri osuus romuteräs (erityisesti laivan levy) ja suuri osuus palautuspanos (kaatoputki, jätevalu, rautaromu), synteettisen harmaan rautaromun lisätty määrä ei saa ylittää 50 %;

(2) Sekoita suuri osuus romuteräs (erityisesti laivalevy) harkkorautaan, jossa on runsaasti rikkiä ja fosforia;

(3) Yli 40 % palautusmaksusta (nousuputki, jätevalut, rautaviilat).

2. Optimoitu ainesosien sekoitus (%)

Muodostaa harkkorautaromun palautusmaksun

Suhde A403030

Suhde B304030

Suhde C204040

Suhde D205030

3. Mangaanirikkipitoisuus

Mangaanipitoisuus voi olla 1.0-1.2 %, kun kovuutta on lisättävä, mutta vastaavaa rikkipitoisuuden lisäystä ei vaadita (harmaan raudan rikkipitoisuus analysoidaan erikseen).

Yritys kustannusten säästämiseksi, monikäyttöinen romu, kahdessa kuukaudessa koetuotanto synteettistä korkeavalurautaa, romuteräs annostus oli 60%, oli aika romussa takaisin lisätaakkaa ja pieniä määriä rautaviilaa, alkuperäinen laatu on hyvä, mutta ajan kuluttua löytyi valkoinen valu tilavuus kutistumisontelo, kutistuminen huokoisuus ja kovia kohtia, ja jatkuvasti enemmän ja vakavampia.

Tämän vian syy: Alustavasti on arvioitu, että sulan raudan korkea MnS-pitoisuus aiheuttaa valun mikrokutistumisontelon ja huokoisuuden, ja valkoinen kova täplä muodostuu MnS:n rikastumisesta. Tämä johtuu korkeasta harmaarautakomponentit HT300 komponentit Mn-pitoisuus on korkeampi (1 %) yhdistettynä itse korkeaan mangaaniteräsromuun (16 mangaaniteräs, joka sisältää Mn:a 1.6 %) lankkuissa ja teräsromua S- ja S-osissa kierrätetyssä raudassa (rauta) ja Mangaani reaktio MnS uunin maksun kertymisen saavuttaa tietyn asteen, tuottaa liikaa, tuottaa edellä vikoja.

MnS-pitoisuuden vähentämiseksi sulassa raudassa sitä yleensä säädetään lisäämällä tietty määrä korkealaatuista uutta harkkorautaa (matala S ja pieni Mn). Lisäksi rokotusvaikutuksen parantaminen voi tehdä MnS:stä jalostettua ja vähentää sen haittavaikutuksia.

Kun jäteteräsmäärä on liian suuri, koska jäteteräksen sulamispiste on noin 1530 astetta ja valuraudan sulamispiste ja paluulataus on vain noin 1230 astetta, enemmän jäteteräs lisää virrankulutusta, lisäsi alijäähdytystaipumusta. sula rauta, adsorboi myös paljon typpeä, yleisesti ottaen synteettinen valurautaprosessi ei sovellu harmaalle valuraudalle, mutta sopii paremmin pallografiittivaluraudalle

Toiseksi uunin harmaavalurauta-rikkiongelmasta

Kuten edellä mainittiin, verrattuna valuraudan kupolisulatusprosessiin keskitaajuisella induktiouunilla, korkean sulamislämpötilan etujen lisäksi on monia haittoja, pääasiassa kolmessa suhteessa: Ensinnäkin sulan raudan taipumus alijäähtyä on suhteellisen suuri. suuri, joka voi helposti tuottaa D- ja E-tyypin grafiittia, joka vaikuttaa materiaalin mekaanisiin ominaisuuksiin; Toinen on, että sula rauta on puhdasta ja heterogeenista kiteytysydintä on vähän, mikä johtaa huonoon siirrostusvaikutukseen. Samassa koostumusolosuhteissa valulujuus on alhainen ja rauta on kovaa. Kolmanneksi kutistumistaipumus on suurempi, kun mangaanipitoisuus on korkeampi korkealaatuisessa harmaavaluraudassa, mikrokutistumisontelo ja huokoisuus ovat helposti syntyneet.

Toimenpiteet edellä mainittujen ongelmien ratkaisemiseksi ovat seuraavat:

1. Lisää korkean lämpötilan pitoaika myöhäisessä sulamisvaiheessa, jotta sulat rautarakeet, joissa on kaikenlaisia ​​varauksia, ovat mahdollisimman tasaisia, erityisesti jalostettu grafiitti;

2. Lisää asianmukaisesti vieraita ydintä (kuten sulfidia), tehosta rokotusvaikutusta ja edistää A-tyypin grafiitin muodostumista;

3. Ohjaa rikki- ja mangaanipitoisuutta ja korkealaatuisen harmaan valuraudan suhdetta, ohjaa palautuslataussuhdetta sopivan koostumuksen saavuttamiseksi.

Nämä toimenpiteet ovat erilaisia ​​valutuotteille, joilla on erilaiset rakenteet, jotka tulisi hallita käytännössä.

Eräänä päivänä eräässä yrityksessä sulatettiin sähköuunissa 6 uunin tuhkarautaa HT300 sulaa rautaa ja valettiin hydrauliventtiiliä G03, G02 ja muita tuotteita. Sisäkudosten leikkaamisen jälkeen löydettiin suuria alueita mikrokutistumisreikiä, kutistuman löystymiä ja kutistumishalkeamia, ja kaikkiaan 830 kappaletta romutettiin (katso liitteenä oleva kuva). Brinell-kovuus HBS241, kemialliset komponentit C3.27, Si1.78, Mn0.83, S0.087, P0.04 havaittiin. Pearliitti 98%, E-muotoinen grafiitti jopa 80% (Tyyppi A 20%), grafiitin pituus 5 astetta. Mukaan asiaan henkilöstön tutkimus analyysi, olisi sula rauta materiaali antoi ongelman.

Kemiallisen koostumuksen analyysin tulokset näyttävät olevan yleensä normaaleja ohutseinämäisille HT300-valuille, mutta hydrauliventtiilivaluissa (paksummat seinämät) on ongelmia. Vian syy: Alustavasti on arvioitu, että MnS-pitoisuus sulaa rautaa on liian korkea, mikä aiheuttaa valun mikrokutistumisreiän, kutistumishuokoisuuden ja kutistumishalkeaman, eli S- ja Mn-pitoisuudet sulassa raudassa ovat valuun soveltuvan alueen ulkopuolella (erot ovat eri valukappaleiden komponentit).

Tietyn määrän S-lisäysainetta sulatuksessa lisäämällä sulan raudan S- ja Mn-pitoisuudet kertyvät tietyssä määrin, mikä johtaa siihen, että sulan raudan S-pitoisuus ylittää normaalin jähmettymisen ja kiteytymisen vaatimukset. itse valu, mikä aiheuttaa tällaisia ​​vikoja. Vastatoimenpiteet: Lopeta S-lisäysaineen lisääminen, säädä Mn-pitoisuutta, varmista viiden HT300-harmaaraudan alkuaineen normaalipitoisuus ja poista kaikki viat säädön jälkeen.

Lisääntynyt S-agentti liittymällä sulan raudan uunin tuhkaan muodostaen tietyn määrän MnS:a, koska heterogeeninen ydin, parantaa siirrostuksen vaikutusta, mikä teoriasta pitää paikkansa, mutta suurin osa kirjallisuudesta viime vuosina, sähköuunissa korkea harmaaraudan S-pitoisuus tulisi säätää 0.05 0.10 % tarkoituksenmukaisemmin, mutta monet tehtaat ovat käytännössä osoittaneet, että kun Mn-pitoisuus on noin 1 %, jos valukappaleen S-pitoisuus on yli 0.05 % koostumusanalyysistä, kutistumisontelovirheitä , valu alkaa, kun S-pitoisuus yli 0.07 % tilavuuden kutistuu, miten selittää tämä ilmiö?

Harmaa valurautaa on kahta muotoa, se on eräänlainen yksinkertainen aine, toinen on MnS:n yhdistelmä, harmaalla rautalla on kiteiden ydinrooli ja pääasiassa MnS:n tilan yhdistäminen, testaamme nyt menetelmää (molemmat kemiallinen analyysi ja spektrianalyysi), voi analysoida vain valurautaa ja sulaa rautaa alkuainetilassa S, ja S on yhdistetyssä tilassa (MnS). Kun alkuaine S:n pitoisuus ylittää 0.05 %, S:n pitoisuus yhdistetyssä tilassa on suhteellisen korkea. Tällä hetkellä sulan raudan pitoisuus on seuraava:

MnO+FeS=MnS+FeO, FeO+C=Fe+CO tai 2FeO+C=2Fe+CO2

Tällä hetkellä jähmettymisprosessissa sula rauta saostaa CO:ta tai CO2:ta ja tuottaa osan ruskeasta MnS-jauheesta muodostaen rautakuonareaktiokaasun kutistumisen. Niin kauan kuin tietyt ehdot täyttyvät, tällaista kaasun kutistumista ei tapahdu vain sähköuunin kuumassa metallissa, vaan myös kupolin kuumassa metallissa. Itse asiassa olemme lisänneet sulatusprosessissa rikkiä, joka on peräisin:

1. Paluuuunin kaatojärjestelmän tuottama rikki- ja fosforipitoisuus valujärjestelmässä on paljon suurempi kuin valussa;

2, harkkoraudan rikki, yleinen harkkorauta-rikkipitoisuus ei ole korkea, ja ostamme tavallista harkkorautaa kuljettavat eriasteista kuonaa (roskaa), emme testaa, mutta tämä roskat sisältävät runsaasti rikkifosforia, tuodaan uuniin;

3, romuteräs ja harkkorauta ja toinen taakka ruoste, rautaoksidipitoisuus on korkeampi, sulaan raudaan lisää rikin imeytymistä. Tällaisissa olosuhteissa, jos lisäämme rautasulfidia lisäämään S:a, se on liikaa. Varsinaisessa korkealaatuisen harmaan valuraudan tuotannossa on asianmukaista säätää alkuaine S:tä sulassa raudassa välillä 0.03-0.05 %.

III Korkealaatuisen harmaan raudan jalostus ja modifiointi sähköuunissa

Korkealaatuisesta harmaaraudan (esimerkiksi HT300) teknologiasta perinteinen raudan siirrostusmäärä on 0.3 0.4 % (pääasiassa kupolituotannosta), viime vuosina sähköuunin suosion myötä rokotusmäärä kasvaa vähitellen, viimeisimmät tiedot suositus 0.5 0.6%, itse pitkäjänteisellä harjoittelulla, rokotusmäärän valinta on noin 0.8%, lujuus kovuus ja työstettävyys, käsittelyn jälkeen valujen sisäiset viat vähenevät huomattavasti.

Yritys valmistaa korkealaatuisia solenoidiventtiilejä, joiden tekniset vaatimukset valukovuudelle on suurempi kuin HB200, lujuus on yli 300 n/was, tämän tuotteen pääseinämän paksuus yli 50 mm, monien kokeiden kautta, samalla kun se kasvaa inokulaatio määrä, ottaa toinen stream inokulaatio, poistaa vian paksu seinä tuo organisaatio bulkily, parantaa valu tiheys, taattu tuotteen laatu.

Mitä tulee sulan raudan toissijaiseen juoksutusaineeseen, 0.2–0.7 mm:n tasaisen siirrostusaineen lisääminen ennen kaatamista sopii paremmin paksuille kappaleille, mutta se lisää sulan raudan kutistumiskykyä, kun sitä käytetään pienille kappaleille.

Oli ajanjakso, jolloin tietyn yrityksen joidenkin tuotteiden pinnalla oli korkea valkoisen kirkkaan pisteen kovuus käsittelyn jälkeen ja työkalu luiskahti. Analyysin jälkeen kävi ilmi, että sisäsiitosaineen pala oli liian suuri, mikä ei ollut sopiva sulan raudan kapasiteettiin. Tämän seurauksena sisäsiitosaine ei sulanut kokonaan, kun sula rauta kaadettiin, ja valukappaleen paikallinen piimäärä rikastui kovettumisfaasin muodostamiseksi. Sama vika ilmenee, kun sulaa rautaa inkuboidaan alhaisessa lämpötilassa toisiovirtauksen kanssa.

Onko yritys, joka on erikoistunut tuotantoon HT300 harmaaraudan hydrauliset osat tehdas, valu KP pumpun runko, valu seinämän paksuus noin 30 mm, kokemuksen mukaan HT300 koostumuksen ainesosia, kuuma metalli komponentit: C3.0-3.1%, Si1.7. 1.8-0.95%, Mn1.05-0.05%, P0.04%, S300%, valurungon anatomian vetolujuus jopa XNUMX n/was, mutta lähellä porttia useille tuotteille, kutistuminen ja kutistumishalkeama riippumatta porttijärjestelmästä säätö ei vaikuta,

Ei voi muuta kuin nostaa hiiliekvivalenttia ja vähentää lujuutta ja säätää se arvoihin C3.2-3.3% ja Si1.8-2.0%, niin viat häviävät. Painetestauksen jälkeen suurin osa tuotteista tuottaa kuitenkin laajenemisvuotoja, ja bulkkitestin vetolujuus on myös epäpätevä, mikä johtaa pääkonetehtaan irtotavaraan. Liittyy siihen, että ryhmässä samankaltaisia ​​pumppurunkoja on aiemmin, toisten neuvoja kuunnellen, S kanssa rikkikiisu, sulaa rautaa, joka sisältää S, kun yli 0.07%, valukutistuminen suurella alueella, keräävät suuren määrän jätettä, käsitelläkseen tätä romuerää, harvinaisten maametallien rikinpoiston periaatteen mukaisesti, milloin tällaisen jätteen liittäminen, rokotusprosessissa, jossa lisätään pieni määrä harvinaisten maametallien magnesiumferrosiitä (noin 0.2 %), vähentää tehokkaasti rikkipitoisuus ratkaisee kutistumisontelon ongelman.

Ottaen huomioon KP-pumpun silloisen kutistumisen ja halkeaman, vaikka alkuperäinen sula rauta ei sisällä paljon rikkiä, kokeiltiin myös pieni määrä harvinaisten maametallien magnesiumferropiitä (noin 0.2 %) siirrostuksen aikana, ja ihanteellinen tulos oli myös saatiin, ja kutistumisongelma ratkesi täysin. Analyysi valuraudan mekanismista tuottaa loukun, pääasiassa näiden kaasujen sulassa raudassa olevat kaasut (mukaan lukien happi, typpi, vety jne.) näiden kaasujen myöhäisessä koagulaatiossa, sulaa rautaa ei voi lisätä, viat ja Harvinaisen maametallin magnesiumferrosiili, eräänlaisena harmaaraudan ymppäysaineena (on myös eräänlainen ydintämisaine), poistaa hyvä kaasun, kuuman ilman pitoisuus vähenee huomattavasti, viat poistetaan.

Jaa tämä artikkeli alustallesi:

virhe:

Pyydä tarjous