中频感应电炉熔炼稀土铸铁的实践

第1000卷（河北恒远电炉制造有限公司技术资料）Vol.10002014年2月HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.(TechnicalInformation)Mar.2014------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------◆2014HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.allrightsreserved.中频感应电炉熔炼稀土铸铁的实践使用150kg中频感应电炉熔炼铁液，按预定成分做了6炉试样，原铁液成分、孕育剂加入量如表1所示。配料为生铁15%、废钢50%、回炉料35%，增碳剂为类石墨，纯铜板块度20~40mm，出铁前加入到炉内，铁液过热精炼温度为1500℃，孕育处理温度1450℃，使用可控制时间的专用出铁孕育装置。试块尺寸为400mm×300mm×180mm，每炉浇注3个试块，树脂砂造型，砂型24h抗拉强度大于1MPa，自然冷却后打箱。稀土孕育剂Ce24-37，成分为：wRE＝24%~37%、wSi＝35%~45%、wCa＝5%、wMn＝5%~7%、wTi＝6%，余量为Fe，粒度5~10mm，稀土孕育剂和75SiFe孕育剂混合并烘干后使用。试验检测结果如表2所示。表1炉前原铁液化学成分及孕育剂表2试样检测结果注：表中HBW1为试棒硬度，HBW2为试块加工后的硬度。由表2可以看出，与普通灰铸铁相比，强度和硬度都有很大提高。1~4号试块加工后有不同程度的缩松，而且加工性能差一些，6号是综合性能最好的。稀土起到了脱氧、去硫，促进石墨化，细化晶粒，以及促进珠光体形成的作用。铜起到了减少铸铁对断面的敏感性，改善石墨形态，促进珠光体的形成，细化珠光体并提高珠光体的显微硬度，以及提高强度和耐磨性的作用。2.生产应用通过试验过程，初步掌握了稀土铸铁的熔炼工艺，下面以铣齿机床工作台为例简述生产过程。第1000卷（河北恒远电炉制造有限公司技术资料）Vol.10002014年2月HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.(TechnicalInformation)Mar.2014------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------◆2014HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.allrightsreserved.使用一台20t中频感应熔炼炉和一台20t中频感应保温炉进行熔炼铁液，配备撒布浪斯NSP—6000型炉前快速成分分析仪，德国M20型直读光谱分析仪，NSP—305MTX快速测温仪，OCS—XS（F3）无线传输电子吊秤，两台20t保温浇包，两台20t普通浇包。保温包能储存铁液3h，共准备80t铁液，4个包同时浇注并同时补浇。铸造工艺设计了有利于补缩和提高补浇效果的浇注系统，并在导轨的3个使用面设计了专用石墨冷铁，以提高导轨面硬度，防止产生缩松类缺陷。熔炼炉熔化的第一炉铁液成分调整合格后，用一台20t保温包倒到20t保温炉内，同时预热保温包。然后马上熔炼第二炉铁液，在调整原铁液成分时，将保温炉中的铁液（温度提至1500℃）出到已预热的保温包中存放，这时用第二台20t保温包将调整好成分的第二炉铁液倒至保温炉内。之后再开始熔炼第三炉铁液，在调整铁液成分时，将保温炉中的铁液（温度提至1500℃）出到第二台保温包中，并将第一台保温包中的铁液合到保温炉中提温至1500℃，再出到保温包中，这时将熔炼炉中的第三炉铁液用普通包出到保温炉中提温，熔炼炉开始熔炼第四炉铁液。在第四炉铁液高温精炼前，将保温炉中的第三炉铁液出到普通包中，并分别将两个保温包中的铁液合到保温炉中提温至1500℃后再出到两个保温包中，并将第三炉铁液合回保温炉中提温。待第四炉铁液成分调整合格时，提温至1500℃，精炼后扒净渣，与保温炉内的铁液同时加铜孕育处理，处理完成后待浇注。随即将两个保温包中的铁液分别合到熔炼炉和保温炉中，立刻同时加铜孕育处理，准备好的铁液同时扒一次渣，尽快进行浇注，浇注温度第1000卷（河北恒远电炉制造有限公司技术资料）Vol.10002014年2月HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.(TechnicalInformation)Mar.2014------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------◆2014HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.allrightsreserved.（1330±10）℃，第一次处理至浇注间隔10min，浇满后补浇3次。经对附铸试块的检测，化学成分和力学性能都达到了技术要求。3.结语通过试验证明，稀土在铸铁中发挥了很好的作用，有很大的应用潜力，尚需进一步试验，完善成分范围和熔炼工艺。使用稀土孕育剂要获得良好的孕育效果，原铁液的碳当量和含硫量要低。稀土元素的熔点较高，熔解速度慢，孕育处理温度应在1420~1450℃，粒度在5~10mm。稀土孕育剂加入量按0.4%计算，回收率约为40%，残留量应≤0.05%。在试验和生产过程中，充分体现了中频感应电炉的优越性，熔化速度快，便于调整化学成分，在提倡创建节能环保型企业的现代工业发展过程中，中频感应电炉的制造技术和应用技术也必将迅猛发展。