forhøre

Hvad er problemerne ved at smelte støbejern i en induktionsovn?

Baseret på tredive års kupolproduktion og næsten ti års produktionspraksis for elektriske ovne, opsummerer dette papir omfattende den praktiske erfaring og akkumulerede erfaringer.

Det karakteristiske for støbejernssmeltning i en elektrisk ovn er, at legeringens underafkølingsgrad stiger, og overophedningstemperaturen er højere efter omsmeltning af smeltet jern, hvilket fører til nye problemer i kvalitetskontrollen af ​​støbejern.

Ovn varmt metal efter omsmeltning, indeholder mindre urenheder indhold i kuppelen, hvilket betyder højere renhed, i dens mangel på heterogene krystallisation af kernen i processen med størkning, størkning med de konstituerende fluktuationer og koncentrationen af ​​op- og nedture til svagere, hvilket får underafkølingsgraden til at stige (henviser her til den såkaldte underafkølingsgrad af samme sammensætning i koaguleringen af ​​jern-kulstof-legeringen end den faktiske temperatur sammen med det stabile system den del af krystallisationstemperaturen), muligheden for legering størkning sammen med grænsefladestabilitetsafdelingen, er krystallisationsproduktet af Fe3C (cementit) indhold øget, mens kuppel smeltet jern på grund af at indeholde mere heterogen kerne, sammen med stabiliteten under størkning er en tendens i udviklingen af ​​store, I fe -C-legeringsfasediagram, ferrit og grafit er produkterne af stabil krystallisation.

Elektriske ovnssmelteegenskaber for støbejern, krav til sammensætning af støbejernsstøberiarbejdere, belastningsforhold, dosering af stålskrot, podningsproces, øget kulstofafkulning, afsvovling, sfæroidiseringsproces, sprøjtesprog, temperaturkontrol, hældeproces og ti aspekter af problemer skal forny ideen, tage praktiske midler til at sikre og forbedre kvaliteten af ​​produktet.

Elektrisk ovn støbejern belastningsforhold og syntetisk støbejern

I støbeindustrien siger man ofte, at sammensætningen af ​​støbematerialer bestemmer strukturen og egenskaberne af strukturen; Denne sætning er ikke udtømmende. I vores produktionspraksis fandt vi ud af, at mange støbejern, i samme sammensætning, mekaniske egenskaber er ret forskellige. Kvaliteten af ​​smeltet jern er ikke kun relateret til dets sammensætning, men har også en tæt sammenhæng med belastningsforhold (råjernsdosering, skrotdosering, returdosering, legeringsdosering), smelte- og ovntemperatur, podningsproces osv. kaldet syntetisk støbejern refererer til det støbejernsmateriale, der er fremstillet ved hjælp af opkolningsmetoden og med mere end 50 % skrotstål i blandingen. På grund af den høje smeltetemperatur er den kun egnet til at blive smeltet i den elektriske ovn. På nuværende tidspunkt består syntetisk støbejern hovedsageligt af syntetisk gråjern og duktilt jern.

Gennem en masse øvelse, for HT250, HT300 og andet højstyrke gråt støbejern, påvirker skrotstyrke og støbejern strukturen.

1. Tabubelagte ingredienser

(1) Med kombinationen af ​​høj andel stålskrot (især skibsplade) og høj andel returafgift (støberør, affaldsstøbning, jernskrot), må den tilføjede mængde syntetisk gråt jernskrot ikke overstige 50 %;

(2) Bland stålskrot i høj andel (især skibsplade) med råjern med højt svovl- og fosforindhold;

(3) Mere end 40 % af returafgiften (stigrør, affaldsstøbegods, jernspåner).

2. Optimeret blanding af ingredienser (%)

Udgør returafgift for råjernsskrot

Forholdet mellem A403030

Forholdet mellem B304030

Forholdet mellem C204040

Forholdet mellem D205030

3. Mangan svovlindhold

Indholdet af mangan kan nå op på 1.0-1.2%, når hårdheden skal øges, men den tilsvarende forøgelse af svovlindholdet er ikke nødvendig (svovlindholdet i gråt jern analyseres separat).

En virksomhed for at spare omkostninger, multi-purpose skrot, i to måneder prøveproduktion syntetisk højstøbejern, stålskrot dosering var 60%, der var en tid i en skrot tilbage til yderligere byrde og små mængder af jernspåner, den oprindelige kvalitet er god, men efter en periode fundet en hvid støbning volumen krympning hulrum, krympning porøsitet og hårde pletter, og konstant mere og mere alvorlig.

Årsagen til denne defekt: det er foreløbigt vurderet, at det høje indhold af MnS i smeltet jern forårsager mikrokrympningskaviteten og porøsiteten af ​​støbningen, og den hvide hårde plet dannes ved berigelse af MnS. Dette skyldes den høje grad af gråjern HT300-komponenter Mn-indholdet er højere (1%), kombineret med højt manganstålskrot i sig selv (16 manganstål indeholdende Mn i 1.6%) i plankerne, og skrotstål i S og S i genbrugsjern (jern) og mangan reaktion af MnS i ovn ladning akkumulering når en vis grad, vil generere for meget, til at producere de ovennævnte defekter.

For at reducere INDHOLDET af MnS i smeltet jern justeres det generelt ved at tilsætte en vis mængde nyt råjern af høj kvalitet (lavt S og lavt Mn). Derudover kan en forbedring af podningseffekten gøre MnS raffineret og reducere dets negative virkninger.

Når mængden af ​​affaldsstål er for stor, fordi smeltepunktet for affaldsstål er omkring 1530 grader, og smeltepunktet for støbejern og returladning kun er omkring 1230 grader, øgede mere affaldsstål strømforbruget, øgede superkølingstendensen. smeltet jern, adsorberer også meget nitrogen, generelt er den syntetiske støbejernsproces ikke egnet til gråt støbejern, men mere egnet til duktilt jern

For det andet om ovnens grå støbejern-svovlproblem

Som nævnt ovenfor, sammenlignet med kupolsmelteproces af støbejern ved middelfrekvent induktionsovn, er der ud over fordelene ved høj smeltetemperatur mange ulemper, hovedsageligt i tre aspekter: For det første er tendensen til smeltet jern til at blive underkølet relativt stor, som let kan producere D- og E-grafit, hvilket påvirker materialets mekaniske egenskaber; Den anden er, at det smeltede jern er rent, og den heterogene krystallisationskerne er få, hvilket fører til dårlig podningseffekt. Under samme sammensætningsforhold er støbestyrken lav, og jernet er hårdt. For det tredje er krympningstendensen større, når manganindholdet er højere i gråt støbejern af høj kvalitet, er mikrokrympningskavitet og porøsitet let at opstå.

Foranstaltningerne til at løse ovenstående problemer er som følger:

1. Tilføj en højtemperaturholdetid i det sene smeltetrin for at gøre de smeltede jernkorn af alle slags ladninger ensartede så meget som muligt, især raffineret grafit;

2. Øg den fremmede kerne (såsom sulfid) passende, øge podningseffekten og fremme dannelsen af ​​A-type grafit;

3. Kontroller svovl- og manganindholdet og forholdet mellem højkvalitets gråt støbejern, kontroller returladningsforholdet for at opnå passende sammensætning.

Disse foranstaltninger er forskellige for støbning af produkter med forskellige strukturer, som bør mestres i praksis.

En dag i et bestemt firma blev 6 ovne askejern HT300 smeltet jern smeltet i en elektrisk ovn, og hydrauliske ventiler G03, G02 og andre produkter blev støbt. Efter dissekering af det indre væv blev der fundet store områder med mikrosvindhuller, svindløsning og svindrevner, og i alt 830 stykker blev alle skrottet (se vedhæftede billede). Brinell hårdhed HBS241, kemiske komponenter C3.27, Si1.78, Mn0.83, S0.087, P0.04 blev påvist. Perlit 98%, E-formet grafit op til 80% (Type A 20%), grafit længde 5 grader. Ifølge den relevante personaleforskning analyse, bør være smeltet jern materiale gav et problem.

De kemiske sammensætningsanalyseresultater ser ud til at være normale for tyndvæggede HT300 støbegods generelt, dog er der problemer med hydrauliske ventilstøbninger (med tykkere vægge). Årsagen til denne defekt: det vurderes foreløbigt, at indholdet af MnS i smeltet jern er for højt, hvilket forårsager mikrokrympehullet, krympeporøsiteten og svindrevnen i støbegodset, det vil sige, at indholdet af S og Mn i det smeltede jern ligger uden for det område, der er egnet til støbning (der er forskelle mht. komponenter af forskellige støbegods).

På grund af tilsætning af en vis mængde S-forøgende middel ved smeltning ophobes indholdet af S og Mn i smeltet jern til en vis grad, hvilket vil føre til, at S-indholdet i smeltet jern overstiger kravene til normal størkning og krystallisation af selve støbningen og dermed forårsage sådanne defekter. Modforanstaltninger: Stop med at tilføje S-forøgende middel, juster indholdet af Mn, sørg for det normale indhold af fem elementer af HT300 gråjern, og fjern alle defekter efter justering.

Øget S-middel ved at slutte sig til aske i den smeltede jernovn for at danne en vis mængde MnS, som den heterogene kerne, forbedre effekten af ​​podning, hvilket ud fra teorien er korrekt, men det meste af litteraturen i de senere år, den elektriske ovn høj kvalitet af gråt jern S-indhold bør kontrolleres i 0.05 0.10% mere passende, men mange fabrikker i praksis har bevist, at når Mn-indholdet er omkring 1%, hvis støbegods S-indholdet er mere end 0.05% af sammensætningsanalysen, defekter krympehulrummet , støbning begynder, når der forekommer et S-indhold på mere end 0.07% i volumen svind, hvordan forklarer man dette fænomen?

S der er to former for gråt støbejern, er en slags simpelt stof, den anden er en kombination af MnS, gråjern spiller en kernerolle af krystaller og hovedsageligt kombinerer tilstanden af ​​MnS, tester vi nu metode (både kemisk analyse og spektralanalyse), kan kun analysere støbning og smeltet jern i elementær tilstand S, og S er i kombineret tilstand (MnS) assay. Når indholdet af elementært S overstiger 0.05 %, er indholdet af S i den kombinerede tilstand relativt højt. På dette tidspunkt er indholdet af smeltet jern som følger:

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

På dette tidspunkt vil det smeltede jern i størkningsprocessen udfælde CO eller CO2 og producere en del af det brune MnS-pulver, hvilket danner jernslaggereaktionsgassvind. Så længe visse betingelser er opfyldt, forekommer en sådan gaskrympning ikke kun i det varme metal i den elektriske ovn, men også i det varme metal i kuppelen. Faktisk har vi i smeltningsprocessen tilføjet noget svovl, som kommer fra:

1. Medbragt af returovnens hældesystem er indholdet af svovl og phosphor i hældesystemet meget højere end i støbningen;

2, svovl i råjern, generelt råjern-svovlindhold er ikke højt, og vi køber almindeligt råjern bærer forskellige grader af slagge (affald), vil vi ikke teste, men dette affald indeholder højt svovlfosfor, vil blive bragt ind i ovnen;

3, stålskrot og råjern og en anden byrde af rust, jernoxidindhold er højere, i det smeltede jern vil øge absorptionen af ​​svovl. Under sådanne omstændigheder, hvis vi tilføjer jernsulfid for at øge S, vil det være for meget. Ved selve produktionen af ​​højkvalitets gråt støbejern er det korrekt at kontrollere det elementære S i smeltet jern mellem 0.03-0.05%.

Iii. Forædling og modifikation af højkvalitets gråt jern i en elektrisk ovn

Om den høje kvalitet af gråt jern (HT300, for eksempel) teknologi, den traditionelle jern podning mængde er 0.3 0.4% af (hovedsageligt kuppel produktion), i de seneste år, med populariteten af ​​elektrisk ovn, podning mængde stiger gradvist, de seneste oplysninger anbefaling 0.5 0.6%, sig selv gennem langsigtet praksis, at vælge podning mængde er omkring 0.8%, få styrke hårdhed og bearbejdelighed, efter forarbejdning af de interne defekter af støbegods er stærkt reduceret.

En virksomhed, der fremstiller højkvalitets magnetventiler, de tekniske krav til støbehårdhed større end HB200, styrke er større end 300 n/var, dette produkts hovedvægtykkelse mere end 50 mm, gennem mange eksperimenter, samtidig med at en podning mængde, tage den anden strøm podning, for at eliminere defekten af ​​den tykke væg bringe organisation bulkily, forbedrer støbning tæthed, garanteret produktkvalitet.

Hvad angår den sekundære fluxpodning af smeltet jern, er tilsætning af 0.2-0.7 mm ensartet podningsmiddel før hældning mere egnet til tykke stykker, men det øger krympningsevnen af ​​smeltet jern, når det bruges til små stykker.

Der var en periode, hvor overfladen af ​​nogle produkter fra en bestemt virksomhed viste en høj hårdhed af hvidt lyspunkt efter forarbejdning, og værktøjet gled. Efter analyse viste det sig, at klumpen af ​​indavlsmidlet var for stor, hvilket ikke var egnet til smeltet jerns kapacitet. Det resulterede i, at indavlsmidlet ikke smeltede fuldstændigt, når det smeltede jern blev hældt, og den lokale mængde silicium i støbegodset blev beriget til at danne hærdningsfasen. Den samme defekt opstår, når det smeltede jern inkuberes ved lav temperatur med den sekundære strøm.

Er en virksomhed, der har specialiseret sig i produktion af HT300 grå jern hydrauliske dele fabrik, støbning en KP pumpe krop, støbning vægtykkelse omkring 30 mm, ifølge erfaringerne med HT300 sammensætning ingredienser, varmt metal komponenter: C3.0-3.1%, Si1.7. 1.8-0.95%, Mn1.05-0.05%, P0.04%, S300%, støbelegemets anatomi trækstyrke op til XNUMX n/var, men nær porten for flere produkter, krympning og krympningsrevne, uanset portsystemet justering, har ingen effekt,

Der er ingen anden vej end at øge kulstofækvivalenten og reducere styrken og justere den til C3.2-3.3% og Si1.8-2.0%, og defekterne vil forsvinde. Men efter trykprøvningen vil de fleste af produkterne producere ekspansionslækage, og trækstyrken af ​​bulktesten er også ukvalificeret, hvilket resulterer i hovedmotorfabrikkens tilbagevenden. Forbundet med at have en gruppe af lignende pumpekroppe før, på grund af at lytte til andres råd, S med pyrit, smeltet jern indeholdende S, når mere end 0.07%, støbekrympningen af ​​det store område, akkumulerer en stor mængde affald, i for at håndtere denne batch af skrot, i henhold til princippet om sjældne jordarters afsvovling, når man skal tilslutte sig denne form for affald, podning i processen med at tilføje en lille mængde sjældne jordarters magnesium ferrosilicium (ca. 0.2%), effektivt reducere svovlindhold, løser problemet med krympehulrum.

I lyset af krympningen og revnen af ​​KP-pumpen på det tidspunkt, selvom det originale smeltede jern ikke indeholder højt svovlindhold, blev en lille mængde sjælden jordarters magnesiumferrosilicium (ca. 0.2%) også prøvet under podningen, og det ideelle resultat var også opnået, og svindproblemet var fuldstændig løst. Analyse af støbejernets mekanisme til at producere fælde, hovedsageligt gasserne i det smeltede jern (herunder oxygen, nitrogen, brint osv.) af disse gasser i den sene koaguleringsudfældning, smeltet jern kan ikke tilføje, defekterne, og sjældne jordarters magnesiumferrosilicium, som en slags gråt jernpodemiddel (er også en slags kernedannende middel), er en god fjernelse af gas, varmluftindholdet er stærkt reduceret, defekterne er elimineret.

Del denne artikel til din platform:

fejl:

Få et citat