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在电炉中加增碳剂时影响增碳工艺的因素有哪些?

时间:2021-01-29 14:27:27 点击:167 次 来源:舞钢市毕畅冶金材料有限公司
  目前许多厂家用电炉来熔炼铸铁,对于电炉熔炼,由于其特有的熔化过程和增碳过程,增碳剂在铁液中的熔化、扩散以及化合反应收到多种不同因素的制约,下面毕畅小编就来为大家介绍下在电炉中加入增碳剂时影响增碳工艺的因素。
  

  一、炉内温度

  
  炉内的温度时影响增碳工艺的主要因素。由于电炉炉衬耐火度、筑炉工艺等限制,在熔化过程中铁水的过热过程与冲天炉有明显差异。冲天炉过热带的温度能高达1700℃或者更高,而电炉的铁水温度一般在1480℃~1550℃范围内。增碳剂由于其粒度、性状不同,在电炉增碳过程中受温度的影响非常明显。
  
  增碳剂吸收率受铁水过热温度影响较大。在低于1480 ℃的过热环境下,增碳剂难以充分熔解吸收。对于普通增碳剂而言,温度的影响尤其明显。当温度超过1530℃时,无论是普通增碳剂,还是易于吸收的石墨增碳剂,均达到了充分吸收的状态。因此,当过热温度超过1480℃时,增碳剂的吸收率是随着过热温度升高而增加的。但是在实际生产中,铁水过热温度应该给定一个合理的工艺标准,过高的过热温度伴随着大量的电耗,这一点是不利于企业成本控制的。另外,铁水在1500℃以上的高温环境过热超过一定时间,其中的金属元素、结晶核心急剧烧损,不利于铁水孕育处理。因此,实际生产中应尽量使用高质量增碳剂,使其更易于熔化吸收,从而避免铁水过度过热带来的高电耗成本和质量隐患。
  

  二、熔化时间

  
  增碳剂在电炉内与空气中的氧气、金属炉料中的氧化成分发生氧化还原反应,熔化时间越长,增碳剂烧损越多,吸收率越低。在电炉烘炉过程中,增碳剂经历了“充分熔化-高温烧损”的过程。当熔化时间处于正常时长下,增碳剂的吸收率达到96%,而随着熔化时间越长,增碳剂吸收率下降,当熔化时间达到21h时,增碳剂吸收率非常低,氧化烧损的增碳剂超过了30%。因此,对于感应电炉,其熔化时长必须严格控制,以提高电炉的熔化速率,减少过热后的等待时间。这是降低碳以及合金元素烧损,保证原铁水冶金质量的关键控制环节。
  

  三、增碳剂加入量

  石墨增碳剂
  增碳剂加入量也是影响增碳工艺的因素之一。由于铸铁牌号不同,对于铁水的要求也不同,高牌号铸铁一般在金属炉料配料时加入的废钢比例大,熔化过程中需要增碳比例也高。低牌号铸铁配料时废钢比例低,需要增碳的比例较低。统计数据显示,相同型号的感应电炉中加入的增碳剂数量越多,其吸收率越低,烧损越多。实际生产中也能发现,当向感应电炉内一次性加入过多的增碳剂时,在铁水温度到达1480 ℃以上的情况下,仍有部分增碳剂没有熔化,与熔渣一起漂浮到铁水表面。
  
  对于搅拌能力较弱的电炉而言,一次性向炉内投入过多的增碳剂,会增加其损耗,降低增碳剂的吸收率。实际生产中,加入了过多的增碳剂,其中一部分氧化烧损,另一部分由于没有完全熔解,而与熔渣一起被废弃处理,造成了生产成本的浪费。
  

  四、合金元素

  
  在电炉熔化铁水的增碳过程中,金属炉料配料中的合金元素对增碳剂的增碳工艺具有一定影响。碳、硅等元素均属于强烈石墨化元素,在电炉冶金过程中,这些元素对于后期加入增碳剂的吸收具有一定的制约作用。对于材质为高牌号灰铸铁,其原铁水的w(CE)较低,再加入0.15%增碳剂后,吸收率达到了90%左右;反之,对于低牌号铸铁,其原铁水的w(CE)达到了3.7%以上,为达到同样的增碳量,加入0.25%增碳剂后,其吸收率下降到75%左右。同时,金属炉料中的氧化物、水分等杂质超标,对增碳剂和合金元素的烧损有明显影响,也会给铁水质量带来隐患。因此,应该严格控制这些有害元素的含量。
  
  在熔炼铸铁过程中,想要增碳剂被充分吸收,并减少其烧损,就要控制好能够影响增碳工艺的因素,如炉内温度、熔化时间、增碳剂加入量等,保证铁水质量,降低铸铁件的废品率。毕畅冶金材料可直接向您提供质量优良的增碳剂,且价格实惠,降低生产成本,如果您有需要们欢迎联系毕畅详询。

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