Desde la década de 1960, ha habido un cambio importante en el proceso de fundición de la industria del hierro fundido en todo el mundo, y cada vez más empresas utilizan el horno de inducción como equipo de fundición. Especialmente después de la década de 1970, la fuente de alimentación del horno de inducción sin centro de frecuencia intermedia se ha mejorado mucho, la eficiencia térmica del hierro fundido puede alcanzar el 70%, el equipo del horno y los materiales refractarios utilizados también están en constante desarrollo, por lo que su aplicación es cada vez más amplia. .
Cuando el hierro fundido se funde en un horno de inducción, la cantidad de lingotes de arrabio fundido a cargo se reduce gradualmente y la proporción de chatarra de acero aumenta correspondientemente, mientras que los elementos de aleación en el acero tienen un efecto negativo en el rendimiento del hierro fundido (especialmente hierro dúctil), e incluso convertirse en elementos contaminantes.
En los últimos 20 años, todos los tipos de acero se están convirtiendo en aceros de paredes delgadas, livianos y endurecidos, y la gama de aplicaciones de aceros de alta resistencia y baja aleación se expande día a día. Alrededor de 1980, el acero común es principalmente acero al carbono y la proporción de acero de baja aleación es inferior al 20%. En 2005, la proporción de acero de baja aleación en el acero común llegó al 50% o incluso más. Desde la perspectiva de la plena utilización de los recursos, el peso ligero de todo tipo de equipos y el progreso de la tecnología, sin duda es algo bueno, y esta tendencia continuará en el futuro, pero el aumento de tales elementos de aleación en la chatarra de acero ha traído muchos problemas difíciles a la industria del hierro fundido, es necesario tomar las medidas necesarias.
Además, debido a la mayor demanda de chatarra de acero, sus fuentes involucradas en todos los ámbitos de la vida, mezcladas con algunos elementos contaminantes, como plomo, aluminio, zinc, etc., también es inevitable.
Al mismo tiempo, con el desarrollo de la industria y el progreso tecnológico, los requisitos de calidad para todo tipo de piezas fundidas aumentan día a día. En la actualidad, las personas prestan más atención a la demanda de hierro dúctil de alto rendimiento, la sección transversal gruesa, el hierro dúctil de ferrita está aumentando, y el hierro dúctil de enfriamiento isotérmico y el hierro vermicular se popularizan y aplican gradualmente. Todos estos son necesarios para mejorar la pureza del material de hierro fundido. La carga provocada por el impacto de los elementos que interfieren se ha convertido en un problema que debemos enfrentar. La producción y aplicación de arrabio de alta pureza también se convirtió en el foco de atención de la industria de fundición. .
También cabe señalar que, hasta el momento, el consumo de diversas piezas de fundición gris en varios países del mundo sigue siendo muy superior al de fundición dúctil y fundición vermicular juntas. Además, la calidad interna del hierro fundido gris, la fundición de paredes delgadas y la consistencia de la calidad del producto son cada vez más requeridas. Por lo tanto, para la fusión de fundición gris, se presta cada vez más atención a la consideración de utilizar arrabio de alta pureza como carga de metal.
Además del arrabio de carbón tradicional fabricado en Suecia, el primer productor de arrabio de alta pureza es una empresa canadiense, Qit-Fer et Titane, ubicada en Sorel, Quebec, que produce mineral de hierro rico en titania a unos 1000 km al noreste. La compañía fabrica arrabio de alta pureza y aleaciones de hierro que contienen titania. QIT significa, de hecho, compañía de hierro y titanio de Quebec.
El nombre comercial del arrabio de alta pureza producido por la empresa se llama "Sorelmetal", es decir, arrabio de alta pureza para fundición QIT. La producción de Sorelmetal tiene una historia de más de 50 años. Al principio, fue muy utilizado en la industria automotriz de Estados Unidos y Canadá. Más tarde, se vendió a otros países del mundo. Más tarde, QIT estableció una empresa de RMB en Sudáfrica y también produjo Sorelmetal.
Sorelmetal no se funde en un alto horno, se fabrica mezclando mineral de hierro y antracita en un horno de arco eléctrico, que se calienta y luego se reduce gradualmente y se funde utilizando la estabilidad variable de varios óxidos metálicos, según el libro de QIT Sugerencias para hierro dúctil. Producción. (En cuanto al método de fabricación de Sorelmetal, el autor y el camarada Qian Li tuvieron una breve discusión, y creemos que la declaración anterior de la empresa QIT es problemática, o al menos inexacta. Desde el punto de vista de la composición química de Sorelmetal, debería haber sido oxidado.)
El arrabio de alta pureza se puede fabricar oxidando hierro fundido en un alto horno. Los puntos clave de la producción de arrabio de alta pureza de esta manera son: el hierro fundido de la fundición en alto horno se sopla con oxígeno o aire y se trata con oxidación. A través del tratamiento de oxidación, el fósforo en la solución de hierro se puede eliminar en gran medida, parte de la desulfuración, al mismo tiempo, también se eliminan el silicio, el manganeso, el titanio, el vanadio, el cromo y otros elementos fácilmente oxidables, de modo que el contenido de varios las impurezas son muy bajas. El equipo utilizado para el tratamiento de depuración puede ser un convertidor, o puede soplarse en un horno de reverbero o en un gran tonel.
Desde finales de la década de 1970, tanto Nippon Steel como Kobe Steel en Japón han estado produciendo arrabio de alta pureza por oxidación. También se informa que Rusia y Brasil han comenzado a utilizar el proceso para producir arrabio de alta pureza.
En la actualidad, China también tiene tres fabricantes domésticos de arrabio de fundición de alto horno que producen arrabio de alta pureza: ubicado en la ciudad de Chengde, provincia de Hebei baotong Company, que utiliza un tratamiento de purificación por oxidación; También hay fabricantes, mediante un estricto control de la producción de composición de mineral de hierro en bruto de arrabio de alta pureza.
Con el fin de satisfacer las necesidades del desarrollo de la industria de fundición de China, la Asociación de Fundición de China ha formulado el estándar industrial de "hierro fundido de alta pureza para uso en fundición".
Debe mencionarse particularmente que la escoria producida durante la fundición de arrabio de alta pureza es un recurso renovable, que contiene una variedad de óxidos metálicos. Dependiendo de la composición del mineral de hierro, se pueden extraer metales delgados y costosos. Por ejemplo, el mineral de hierro qIT-fer et Titane UTILIZA para fabricar hierro contiene una cantidad significativa de titanio y se aprovecha al máximo. Si el mineral de hierro utilizado contiene más vanadio y titanio, la escoria generada durante la fundición de arrabio de alta pureza es la materia prima para la extracción de vanadio y titanio, y los ingresos por la reutilización de la escoria en realidad no son inferiores al valor de arrabio Por lo tanto, el arrabio de alta pureza producido por herrajes, si se realiza el uso completo de los recursos, su precio no puede ser muy alto, en este sentido también tendrá una ventaja.
Cabe señalar, en particular, que para satisfacer las necesidades de los diferentes clientes, la variedad y la calidad del hierro fundido de alta pureza también están en constante desarrollo. Aquí, de acuerdo con el trabajo de investigación reciente de Kobe Steel, se ofrece una breve introducción a continuación.
El hierro fundido de alta pureza producido por el método de oxidación simple debe mejorarse
Hierro fundido que adopta el sistema legal de óxido de hierro de alta pureza en la industria, tiene más de 50 años de historia de aplicación, debido al fósforo, azufre, oxidación fácil de titanio, vanadio y varios elementos del contenido es muy bajo, puede reducir significativamente todo tipo de elementos de aleación en la chatarra de acero y el efecto negativo en la calidad de los elementos de interferencia de las piezas de hierro fundido jugaron un papel importante para mejorar la calidad de la fundición. Sin embargo, en el proceso de aplicación práctica, hemos experimentado gradualmente que todavía tiene algunos aspectos insatisfactorios, que necesitan mejora y mejora continua.
(1) Debido al efecto de la fuerte oxidación, el contenido de silicio es muy bajo, los lingotes de arrabio son todos tejidos blancos, en hierro fundido, el núcleo de carbono es demasiado pequeño, el grado de sobreenfriamiento es grande, el efecto del tratamiento de endogamia es no es bueno, la fundición es fácil de producir defectos de contracción y estructura de sobreenfriamiento, especialmente no conducentes a la producción de hierro fundido gris de pared delgada de alta calidad.
(2) Aunque el contenido de varios elementos que interfieren en este tipo de arrabio de alta pureza es muy bajo, su desviación equivalente de carbono del punto eutéctico es demasiado, el punto de fusión es alto y el consumo de energía es alto cuando se funde en un horno de inducción.
(3) El contenido de oxígeno y nitrógeno en este arrabio de alta pureza es alto y, después del tratamiento de oxidación, el arrabio contiene más inclusiones no metálicas. Las piezas fundidas hechas como materias primas básicas son sensibles a los defectos de espiráculo. Si hay otros factores involucrados en el proceso de producción, son propensos a producir espiráculo.
(4) Bajo contenido de azufre, como materia prima en la producción de hornos de inducción de hierro fundido gris, la dificultad de inoculación y tratamiento.
El trabajo ya está hecho en mejorar el arrabio de alta pureza
Para que los usuarios de arrabio de alta pureza obtengan mayores beneficios en la mejora de la calidad del producto, la reducción de los costos de producción, el ahorro de energía y la reducción de las emisiones, Kobe Steel ha investigado mucho sobre la mejora del arrabio de alta pureza en los últimos años y ha logrado buenos resultados en los siguientes aspectos.
1. Mejorar el contenido de silicio del arrabio de alta pureza.
Después de la oxidación, se aumenta el contenido de silicio y la desoxidación del hierro fundido en el alto horno, de modo que su equivalente de carbono se acerca a la composición eutéctica y se toman medidas de eliminación de nitrógeno. Esta mejora tiene los siguientes efectos:
1) El punto de fusión del lingote de arrabio se reduce y puede usarse como carga del horno de inducción, lo que puede reducir el consumo de energía en el proceso de fusión;
2) Se reduce el grado de sobreenfriamiento del hierro fundido. Cuando se produce hierro fundido gris, el efecto del tratamiento de inoculación es bueno, lo que conduce a la producción de piezas de paredes delgadas;
3) El hierro dúctil utilizado para la fabricación puede mejorar el alargamiento y la tenacidad;
4) Se reduce la posibilidad de porosidad de fundición.
2. Proporcionar arrabio de alta pureza con cierto contenido de azufre para la producción de fundición gris.
El contenido de azufre del hierro fundido debe ser de 0.06 ~ 0.08 % para garantizar el buen efecto de la inoculación. La medida habitual es añadir FeS en el horno. Sin embargo, en el proceso de fundición en el horno eléctrico, el azufre aumenta mediante este proceso y el rendimiento de azufre es inestable.
Para estabilizar el efecto del tratamiento de inoculación y asegurar la consistencia de la calidad de la fundición, es necesario tener cierto contenido de azufre en el arrabio de alta pureza. El contenido específico se puede acordar de acuerdo con los requisitos del cliente.
3. Tratamiento antioxidante del lingote de arrabio proporcionado
Es necesario controlar estrictamente la humedad en la carga cuando el horno se utiliza en una fundición. La calidad de los productos de fundición puede verse afectada si el lingote de arrabio suministrado por la ferretería produce óxido rojo en la superficie debido a la humedad durante el almacenamiento y el transporte y contiene agua cristalizada. La supresión de la roya roja también es un problema digno de mención.
En el proceso de producción de lingotes de arrabio en Kobe Steel, el lingote de arrabio que se ha formado se saca del molde a alta temperatura y se coloca en un equipo especial para hacer que la superficie produzca óxido negro sin agua cristalina, para evitarlo. de producir óxido rojo en el proceso de almacenamiento y transporte posterior.
La perspectiva de la aplicación de arrabio de alta pureza.
En los últimos años, la aplicación de arrabio de alta pureza en la industria de la fundición en algunos países industrializados ha mostrado un buen impulso. Según las estadísticas incompletas publicadas de Japón: en 1997, el consumo nacional de arrabio fundido, arrabio de alta pureza representó menos del 20%; En 2002, aumentó al 31%. Además, Kobe Steel vendió recientemente alrededor del 60 por ciento de su fundición de arrabio, según la compañía.
Con la mejora continua de la calidad del arrabio de alta pureza, las variedades aumentan gradualmente, el precio no será muy alto y puede adaptarse a los requisitos de diferentes clientes, su perspectiva de aplicación es muy optimista.
Algunas personas en Japón creen que el uso de fundición de horno de inducción de empresas de hierro fundido, arrabio de alta pureza en la proporción de la carga seguirá aumentando, en el futuro, solo es posible una cantidad muy pequeña de chatarra de alta calidad acero para ajustar el contenido de carbono y la carga de retorno y arrabio de alta pureza como carga principal. De esta manera, será de gran beneficio para las empresas de fundición mejorar la calidad del producto y reducir los costos de producción.
