En la producción moderna de hierro fundido, la cúpula se está cerrando gradualmente debido a problemas de protección ambiental, y la mayoría de las empresas de fundición utilizan hornos de fusión por inducción de frecuencia media para fundir el hierro fundido. En comparación con la cúpula, el proceso de fundición del horno de frecuencia intermedia es relativamente simple. La composición química y la temperatura del hierro fundido son fáciles de controlar. El entorno de trabajo y la intensidad del trabajo de fundición frente al horno mejoran considerablemente. El costo de producción puede ser aproximadamente el mismo que el de la cúpula si se usa la fundición en artesa por la noche. Para fundiciones de la misma composición química y fundidas en el mismo molde, la resistencia y la dureza del hierro gris fundido en el horno de frecuencia intermedia son más altas que las del horno de cubilote. El hierro fundido de frecuencia media tiene una temperatura de sobrecalentamiento más alta y poca fluidez que el hierro fundido de cúpula, y tiene las siguientes malas características: el número de núcleos de cristal de hierro fundido es pequeño, la tendencia al subenfriamiento, boca blanca y contracción es grande, la pared gruesa de La fundición es fácil de producir cavidad de contracción y porosidad, la pared delgada es fácil de producir boca blanca y borde duro y otros defectos de fundición. En la fundición gris subeutéctica, la cantidad de grafito tipo A se reduce fácilmente, mientras que la cantidad de grafito D, E y su ferrita asociada aumenta, y la cantidad de perlita es pequeña. Todo esto, junto con algunos factores inadecuados en la producción diaria, se reflejan en la fluctuación de la calidad de fundición, lo que afecta la producción normal de hierro fundido.
Para el horno de fusión por inducción de frecuencia media que funde nuevos problemas en el hierro fundido gris, superamos el proceso de fusión del horno eléctrico, los datos técnicos, menos práctica, la exploración es difícil y muchas otras dificultades, gradualmente a tientas y resumen ha acumulado algo de experiencia en tecnología de producción y experiencia, esperar a subir el nivel es difícil de operar y la transición de las pequeñas y medianas empresas de fundición ofrecen poca ayuda en el dolor.
1.La selección de materias primas y relación de carga
La calidad adecuada y no apta de la carga afecta directamente la calidad del hierro fundido, el grado de fusión del horno de frecuencia media del hierro gris para la carga de limpieza y secado, la demanda es mayor, la carga no está limpia o el control de fusión, que contiene elementos nocivos puede resultar en fundido El óxido de hierro y la pureza son bajos, el deterioro grave de la calidad metalúrgica del hierro fundido, la organización y la influencia de la morfología del grafito de la matriz de hierro fundido causan una inoculación deficiente, tendencia a la contracción blanca y grande y muchos estomas. Por lo tanto, es necesario fortalecer la gestión de materias primas y auxiliares y prohibir estrictamente el uso de óxido pesado, una carga grasosa. Al mismo tiempo, para mejorar la pureza del hierro fundido y estabilizar la composición química del hierro fundido, la chatarra de acero al carbono debe seleccionarse como carga y hacer que represente más del 50% de la relación de carga; Para la carga de retorno, se debe seleccionar un elevador de fundición del mismo material, y la arena y la pintura adhesivas para moldear se deben limpiar antes de usar. La cantidad de uso debe ser de alrededor del 40%. La chatarra también debe ser el mismo material que la máquina de fundición agregó chatarra; para el arrabio, debido a las impurezas y los oligoelementos, así como a los defectos de microestructura heredados, debe elegir una fuente estable, limpiar poco bordado, elementos nocivos bajos, es mejor a Z18 por encima del grado de fundición de arrabio, tal calidad interna es buena y estable producción de fundición de arrabio, no para transformar una fuente de hierro, de lo contrario, los factores no calificados son fácilmente para el uso de la carga del horno y pueden causar problemas de calidad. disponible, y la adición de arrabio debe unirse también al comienzo de la fusión, en una proporción del 15%, para ayudar a mejorar la morfología del grafito de hierro fundido; el carburador debe elegir un carburador de grafito comercial o un carburador grafitado de alta temperatura, y en la fusión tan pronto como sea posible, para que el carburador y el hierro fundido entren en contacto directo y tengan suficiente tiempo para derretir la absorción; la ferroaleación y el inoculante deben tener una composición química calificada y tamaño de partícula adecuado. El contenido de C, Si, Mn y otros elementos debe calcularse por adelantado de acuerdo con la relación de carga y la composición del material, y la parte insuficiente debe ajustarse con carburador y ferroaleaciones. Si el contenido de C es bajo, se puede agregar arrabio para cementar. Si el contenido de C es alto, se puede agregar chatarra de acero para reducir el carbono.
2.La influencia de la composición química
El carbono y el silicio promueven fuertemente la grafitización. Un C y Si más altos conducirán a un engrosamiento del grafito, un mayor contenido de ferrita, una disminución del volumen de perlita y una disminución de la resistencia y dureza del hierro fundido. La resistencia de la matriz de hierro fundido aumenta con el aumento del volumen de perlita. Por lo tanto, en el hierro gris de alta resistencia, los contenidos de C y Si deben reducirse adecuadamente dentro de un cierto rango, lo que conduce a refinar el grafito, promover la formación de perlita y mejorar las propiedades mecánicas al tiempo que garantiza la apertura gris. Las relaciones CE y Si/C de carbono equivalente afectan significativamente la microestructura y las propiedades del hierro gris. Es beneficioso seleccionar las relaciones CE y Si/C apropiadas para mejorar la microestructura y las propiedades del hierro fundido. El CE es el factor más importante que afecta la calidad interna de las piezas fundidas de hierro gris. El aumento de CE puede mejorar en gran medida el rendimiento de fundición del hierro fundido, reducir la blancura, el orificio de contracción, la porosidad por contracción y los defectos de fuga, y reducir la tasa de rechazo, que es particularmente importante para el hierro fundido de paredes delgadas. Sin embargo, si CE es demasiado alto, la cantidad de precipitación de grafito aumenta y la tendencia a la ferrita es obvia, lo que reducirá la resistencia a la tracción y la dureza de la fundición. Debido a la baja velocidad de enfriamiento, la pared gruesa de la fundición es propensa a producir defectos de estructura suelta y de grano grueso. Si la CE es demasiado baja, la pared delgada de la fundición tiende a formar una zona dura local, lo que resulta en un rendimiento de mecanizado deficiente. Debido a la baja CE, la leita eutéctica y el grafito superenfriado de tipo D y E son fáciles de aparecer en la estructura de hierro gris, lo que da como resultado un rendimiento de fundición reducido, una mayor sensibilidad seccional, una mayor tensión interna y una mayor dureza. La resistencia y el rendimiento de corte del hierro fundido se pueden mejorar aumentando la relación Si/C de manera adecuada. Bajo las mismas condiciones, las propiedades mecánicas y la microestructura del hierro fundido son muy diferentes con diferentes relaciones Si/C. Cuando CE es constante, el valor de Si/C aumenta de 0.6 a 0.8, y la resistencia y la dureza de los picos de hierro gris. Cuando el valor de Si/C es constante, la resistencia y la dureza del hierro gris disminuyen con el aumento de CE. Se debe seleccionar y controlar la relación Si/C apropiada mientras que la CE se controla estrictamente en el sitio de producción. El contenido de CE y C del hierro gris fundido en un horno de frecuencia intermedia debe ser un 0.3 % más alto que el de la cúpula, y la relación Si/C debe controlarse entre 0.6 y 0.7 para mantener la dureza adecuada y una alta resistencia a la tracción de hierro fundido.
El manganeso y el azufre son elementos que estabilizan la perlita y dificultan la grafitización. El manganeso puede promover y refinar la perlita. El aumento del contenido de manganeso puede mejorar la resistencia y la dureza del hierro fundido, así como el contenido de perlita en la estructura. El manganeso y el azufre también forman compuestos con altos puntos de fusión que sirven como granos heteronucleares y refinados, por lo que el manganeso se usa con más frecuencia en el hierro gris de alto grado. Sin embargo, el alto contenido de manganeso también afecta la nucleación del hierro fundido cuando cristaliza y reduce el número de grupos eutécticos, lo que lleva al espesamiento del grafito y la formación de grafito sobreenfriado, lo que también reducirá la resistencia del hierro fundido. El azufre es un elemento limitante en el hierro gris, y una cantidad adecuada de azufre juega un papel activo y beneficioso en la nucleación y el crecimiento del grafito, lo que puede mejorar el efecto de reproducción y el rendimiento del mecanizado del hierro gris. Para garantizar el efecto de reproducción del hierro gris fundido en un horno de frecuencia intermedia, generalmente se requiere que w (S) sea ≥0.06%, y el contenido de S se incrementa adecuadamente, lo que puede mejorar la morfología del grafito, refinar el grupo eutéctico, acorte la longitud, doble la forma y desafile el extremo del grafito en escamas, debilite el efecto de fractura y destrucción del grafito en la matriz y, por lo tanto, mejore el rendimiento del hierro fundido. Entonces, el azufre no es tan bajo como sea posible en el hierro gris. Y el fósforo en el hierro gris es un elemento dañino, fácil de formar eutéctico de fósforo de bajo punto de fusión en el límite del grano, lo que resulta en el agrietamiento en frío del hierro fundido. Por lo tanto, cuanto más bajo es el fósforo en el hierro gris, generalmente es mejor. Para hierro fundido con requisitos de densidad, el contenido de fósforo debe ser inferior al 0.06%.
En la producción real, el diseño de la composición química debe optimizarse de acuerdo con el grado, el espesor de la pared, la complejidad estructural y otros factores de las fundiciones de hierro gris, y el rango de fluctuación de cada elemento debe controlarse estrictamente, lo cual es muy importante para garantizar la calidad y desempeño de las fundiciones de hierro gris.
3.Proceso, control de calidad y mejora de la fundición de hierro gris en horno de fusión de frecuencia intermedia
3.1 Control de la tasa de cementación y uso de agente cementante
Para el horno de fundición de frecuencia intermedia que funde hierro gris, muchas personas piensan que siempre que el horno antes del control de la composición química y la temperatura del hierro fundido, puede fundir hierro fundido de alta calidad, pero el hecho no es tan simple. La tarea más importante de la fundición de hierro gris en un horno de frecuencia intermedia es controlar la función central del carburador, y la tecnología central es agua de hierro carburante. Cuanto mayor sea la tasa de cementación, mejores serán las propiedades metalúrgicas del hierro fundido. La tasa de incremento de carbono mencionada aquí es el carbono agregado en forma de carburador en el hierro fundido, no el carbono que se incorpora a la carga. La práctica de producción muestra que la relación de arrabio en la relación de carga es alta y la tendencia a la boca blanca es grande. La proporción de carburante aumenta y la tendencia a la boca blanca disminuye. Esto requiere que se usen más chatarra de acero barata y cargas de retorno en los ingredientes, y se use menos o nada de arrabio nuevo. Este tipo de proceso de carburación de acero residual existe una gran cantidad de núcleos de cristal heterogéneo dispersos, lo que reduce el grado de sobreenfriamiento del hierro fundido y promueve la formación de una estructura de grafito dominada por tinta de piedra tipo A. Al mismo tiempo, la disminución de la dosis de arrabio también reduce el mal efecto genético del grafito grueso de arrabio, y el rendimiento del hierro gris también aumenta con el aumento de la dosis de chatarra de acero. En la producción real, se ha encontrado que en el caso del consumo de chatarra de acero de alrededor del 30%, el mismo uso de chatarra de acero, carga de retorno, arrabio nuevo como carga, en la misma composición química es básicamente la misma, si la fundición del horno de hierro gris es más baja que la fundición de la cúpula, el fortalecimiento del efecto de inoculación no es obvio, esta es la tasa de chatarra menos, baja en carbono. Esto muestra la importancia de aumentar el carbono para garantizar la calidad de fundición del hierro gris y mejorar la microestructura y las propiedades del hierro fundido.
Las propiedades del hierro gris están determinadas por la estructura de la matriz y la morfología, tamaño, cantidad y distribución del grafito. En comparación, la estructura de la matriz es más fácil de controlar y depende principalmente de la composición química del hierro fundido y la velocidad de enfriamiento. Sin embargo, la morfología del grafito no es fácil de controlar. Requiere el grado de grafitización del hierro fundido. Lo extraño es que sólo el carbón nuevo participa en la grafitización y el carbón original en el horno no. Sin el uso de carburador, aunque la composición química del hierro fundido está calificada, la temperatura es adecuada, la crianza es razonable, pero el rendimiento del hierro fundido es deficiente: aparentemente alta temperatura, el flujo no es muy bueno, la contracción, la tendencia suelta es grande, fácil de respirar, fácil de producir boca blanca, la sensibilidad de la sección es grande, inclusiones de hierro. Estos son causados por la baja tasa de carburación y el grado de grafitización del hierro fundido.
Carbono en forma de hierro fundido original principalmente para grafito pequeño y átomos de carbono, considerando desde la perspectiva del grafito refinado, no deseando tener demasiados átomos de carbono en hierro fundido, reducirá la cantidad de núcleo de grafito y carbono. Los átomos en el proceso de enfriamiento son más fáciles de formar cementita, y el grafito pequeño y fino puede ser un núcleo de nucleación heterogéneo directamente. Refinar el grafito y aumentar el núcleo son las claves para lograr un alto rendimiento del hierro fundido. Aumentar la cantidad de carburador puede aumentar la cantidad de núcleos de nucleación, lo que sienta una base sólida para refinar el grafito.
Por lo tanto, en la producción real se debe enfatizar el uso del agente carburante y el efecto carburante: la tasa de absorción del agente carburante está directamente relacionada con su contenido de C, cuanto mayor sea el contenido de C, mayor será la tasa de absorción. (2) el tamaño del El carburador es el factor principal que afecta el hierro fundido, la práctica ha demostrado que el tamaño del carburador debe ser de 1 ~ 4 mm para siempre, hay micropolvo y el efecto de carburación grueso no es bueno. (3) El silicio tiene un mayor impacto en el efecto de cementación, la cementación con agua con alto contenido de silicio férrico es deficiente, la velocidad de cementación es lenta, por lo que se debe agregar silicio férrico después de la cementación en su lugar, para seguir el principio de cementación después del silicio. (4) el azufre puede dificultar la absorción de carbono, el agua con alto contenido de sulfuro férrico que el agua con bajo contenido de sulfuro férrico aumenta la tasa de carbono y se ralentiza mucho. (5) El carburador de grafito puede mejorar la capacidad de nucleación del hierro fundido, y la tasa de absorción es más del 10% más alta que la del carburador sin grafito, por lo que se debe seleccionar un carburador de grafito con bajo contenido de nitrógeno. Se recomienda usar agente carbonizante con el método de carga del horno, es decir, en la parte inferior del horno para agregar una cierta cantidad de pequeños trozos de alimentación y chatarra del horno, y luego agregar el agente cementante de acuerdo con la cantidad de ingredientes necesarios. todo, y luego presione una capa de piezas pequeñas de acero de desecho y arrabio, después de fundir y cargar. Este método es simple y fácil, con una alta eficiencia de producción y una tasa de absorción de hasta el 90%. Si se agrega una gran cantidad de carburador, se puede agregar en dos lotes, primero, agregue 60% ~ 70% a la almohadilla de desecho inferior, el resto se agrega en el proceso de continuar agregando chatarra. El carburador también se puede agregar cuando la temperatura del hierro fundido es de 1400~1430 ℃. El objetivo es aumentar el contenido de hierro fundido C para alcanzar el límite superior de los requisitos de grado.7 El tiempo de adición del agente de carbono no puede ser demasiado tarde, en la fundición, la adición tardía del agente de carbono tiene dos aspectos adversos: uno, el agente de carbono es fácil de quemar, la tasa de absorción de carbono es muy baja. En segundo lugar, la adición de carburador en la etapa posterior requiere un tiempo adicional de fusión y absorción, lo que retrasa el ajuste de la composición química y el tiempo de calentamiento, reduce la eficiencia de producción, aumenta el consumo de energía y puede causar daños debido al calentamiento excesivo.8 la agitación del hierro puede promover el carbono, especialmente adherido a la pared del grupo de tinta de piedra, si no es una temperatura excesiva y un cierto tiempo de conservación del calor del hierro, no es fácil de disolver en hierro, horno de frecuencia media fuerte agitación electromagnética al carbono.
3.2 Control de temperatura
La temperatura de fusión del hierro gris no debe ser demasiado alta, generalmente controlada por debajo de 1400 ℃. Si la temperatura de fusión es demasiado alta, la pérdida por combustión o la reducción de la aleación afectarán el ajuste de la composición en la última etapa de fusión. Una vez que la temperatura del horno alcanza los 1460 ℃, la muestra se analiza rápidamente, luego se raspa la escoria y se agrega la carga restante, como la aleación de hierro. La temperatura de la escoria tiene una gran influencia en la calidad del hierro fundido. Está estrechamente relacionado con la composición química estable y el efecto de inoculación, y afecta directamente el control de la temperatura. Si la temperatura de la escoria es demasiado alta, agravará la pérdida por combustión del núcleo de cristal de grafito de hierro fundido y la reducción de silicio, que está en el lado alto (en el revestimiento ácido), y producirá el efecto de expulsión de carbono, afectando el sistema estable cristalización. Si la temperatura de la escoria es demasiado baja, el hierro fundido está expuesto durante mucho tiempo y la pérdida por combustión de C y Si es grave, la composición se ajustará nuevamente, el tiempo de fundición se prolongará, el hierro fundido se sobrecalentará, se aumentará el grado de sobreenfriamiento, y la composición es fácil de salirse de control y destruir la cristalización normal.
El control de la temperatura de descarga debe garantizar la mejor temperatura de tratamiento de inoculación y vertido. En general, la temperatura de descarga debe controlarse de acuerdo con la situación real a 1460 ~ 1500 ℃, la temperatura de sobrecalentamiento se puede controlar a 1510 ~ 1530 ℃ y permanecer de 5 a 8 minutos. En el rango de 1500 ~ 1550 ℃, aumentando el sobrecalentamiento La temperatura del hierro fundido y la extensión del tiempo de reposo a alta temperatura refinarán el grafito y la estructura de la matriz, mejorarán la resistencia del hierro fundido, lo que favorece el tratamiento de inoculación y eliminará los efectos adversos de la porosidad, los defectos de inclusión y la herencia de carga en la estructura y rendimiento del hierro fundido. Si la temperatura de reposo es demasiado baja y el tiempo es demasiado corto, el carburador no se puede disolver completamente en el hierro fundido, lo que no conduce a que las impurezas del hierro fundido floten y se eliminen con la escoria. Sin embargo, si la temperatura de sobrecalentamiento es demasiado alta o el tiempo de reposo a alta temperatura es demasiado largo, la forma del grafito se deteriorará, la matriz se volverá áspera, el grado de sobreenfriamiento aumentará y la tendencia blanca aumentará. Como resultado, el núcleo heterogéneo existente de hierro fundido desaparecerá y la oxidación será grave, lo que reducirá el rendimiento del hierro fundido y afectará el control de la temperatura de descarga. Si la temperatura del horno es demasiado alta, la profundidad blanca del bloque triangulado de vertido será demasiado grande o habrá una boca de cáñamo en el centro, a pesar del contenido moderado de C y Si. Si este es el caso, la necesidad de reducir la potencia de frecuencia intermedia, al horno para agregar carbón de enfriamiento de arrabio.
La temperatura de fundición no debe ser alta, o causará serios defectos de arena en la fundición, y algunos incluso son difíciles de limpiar y hacen que la fundición se deseche. Además, la alta temperatura de fundición y un alto grado de sobreenfriamiento no conducen a la formación de grafito tipo A. Si la temperatura de fundición es demasiado baja, no es propicio para la desgasificación y también hará que la fundición sea un aislamiento duro y frío, un contorno poco claro y otros problemas. A una temperatura de fundición más baja, el hierro líquido líquido se contrae menos, lo que ayuda a reducir la cavidad de contracción y obtener una fundición densa. Las piezas fundidas de diferentes espesores de pared y diferentes pesos tienen una temperatura de vertido ideal diferente, que generalmente se controla a 1450 ~ 1380 ℃ en la producción diaria. Para fundiciones gruesas y grandes, es necesario asegurarse de que el "vertido rápido a baja temperatura y caliente". ser enfriado rápidamente por el método de bolsa invertida y de pie, para evitar la contracción y el aflojamiento y mejorar la eficiencia de producción.
3.3 Control de azufre y nitrógeno
No hay fuente de azufre y el contenido de S del hierro fundido en el horno de frecuencia intermedia es bajo, lo que tiene una gran ventaja en la producción de hierro dúctil. Pero para el hierro gris, el bajo contenido de azufre y el alto contenido de manganeso aumentarán la tensión de fundición, lo que aumentará en gran medida la probabilidad de que se produzcan grietas, y la cantidad adecuada de azufre en el hierro fundido puede mejorar el efecto de la inoculación. En el pasado, la producción de cúpula de hierro gris, porque el coque se sulfurará en el hierro fundido, no se preocupe por el bajo contenido de azufre. Horno de frecuencia intermedia para producir hierro gris, pero no agregar azufre, pero también debido al gran uso de chatarra de acero, el contenido de S es más bajo (alrededor de 0.04%). En hierro gris, W (S) ≤ 0.06% conducirá a pobre morfología de grafito, dificultad en la reproducción, encogimiento y tendencia a la boca blanca. En la producción pasada, se encontró que la mayoría de las piezas fundidas con grietas y defectos de boca blanca estaban hechas de grafito tipo D y E. Para obtener una morfología de grafito normal, el contenido de S adecuado, bajo contenido de azufre y sulfuro, se reducirá el número de núcleos de cristal, se reducirá la capacidad de nucleación de grafito, aumentará el agujero blanco, el grafito tipo A será reducido, el grafito y la ferrita sobreenfriados tipo D y tipo E aumentarán, y se reducirá el tamaño y la resistencia del grano. Además, con la extensión del tiempo de conservación del calor del hierro fundido a alta temperatura, el grado de subenfriamiento continúa aumentando. Cuanto mayor sea el grado de hierro gris, más significativa es la influencia de la temperatura y el tiempo de conservación del calor en el grado de subenfriamiento. Se señala que el contenido de hierro fundido es bajo y el número de racimos eutécticos es pequeño. Con el aumento del contenido de S, el número de grupos eutécticos aumenta considerablemente. Cuanto mayor sea el número de grupos eutécticos, cuanto menor sea el tamaño, mejores serán las propiedades mecánicas del hierro fundido. Por lo tanto, el hierro gris de fundición de horno de frecuencia intermedia tiende a aumentar el contenido de S a 0.06% ~ 0.1%, los efectos beneficiosos del azufre en pleno juego, mejoran el efecto de inoculación, aumentan el número de nucleación de hierro fundido, se da prioridad a la microestructura de fundición. Con un tipo de grafito, el contenido de perlita de la organización de la matriz mejora la resistencia y la maquinabilidad del hierro fundido. El método específico es agregar FeS para aumentar el azufre después de ajustar la composición en la última etapa de la fundición. Algo de coque también se usa como agente carbonizante para aumentar el contenido de S a más del 0.06% al mismo tiempo. Sin embargo, el contenido de S no debe ser demasiado alto, porque el azufre es un obstáculo para el elemento de grafitización, demasiado alto aumentará la boca blanca. Además, cuando el contenido de S es alto, con el aumento del contenido de Mn, el MnS generado desempeña completamente el papel de nucleación heterogénea, creando condiciones para una buena reproducción. Sin embargo, cuando el contenido de Mn es superior al 1 %, se forma y se concentra demasiado MnS en el límite de grano, lo que debilita el límite de grano e incluso produce inclusión de escoria, lo que reduce la resistencia del hierro fundido.
Como se utiliza una gran cantidad de chatarra de acero para fundir hierro gris en un horno de frecuencia intermedia, y con el aumento de la proporción de chatarra, también aumenta la cantidad de carburador. Además, el carburador tiene un mayor contenido de nitrógeno, por lo que el contenido de N del hierro fundido en un horno de frecuencia intermedia es relativamente alto. Cuando el contenido de N en el hierro fundido es superior a 100 × 10-6, la fundición es propensa a grietas de tortuga, porosidad por contracción y porosidad subcutánea agrietada. La forma más efectiva de controlar el contenido de N en el metal caliente es mantener el metal caliente a una temperatura alta. Con la extensión del tiempo, el contenido de N disminuirá gradualmente. Sin embargo, el metal caliente a alta temperatura durante mucho tiempo aumentará el grado de sobreenfriamiento y la tendencia a la boca blanca, por lo que la producción diaria debe usar un bajo contenido de N de carburador de grafito. Si es necesario, se puede agregar un 10% de polvo de óxido de hierro al recubrimiento para eliminar los efectos del alto contenido de nitrógeno. Pero como pertenecen al límite del gris de los elementos de nitrógeno y azufre, las pequeñas cantidades de nitrógeno en el hierro fundido pueden hacer que el grano de hierro gris y el refinamiento del grupo eutéctico aumenten la dimensión de la perla en la matriz y mejoren las propiedades mecánicas para mejorar la morfología del grafito de hierro gris. , promover la matriz donde la perlita puede desempeñar un papel positivo, los compuestos de nitrógeno también pueden servir como núcleo de cristal, para crear condiciones de crecimiento para la nucleación de grafito. En la producción real, el contenido de N debe controlarse generalmente por debajo del 0.008 %.
3.4 Tratamiento de inoculación mejorado
Inoculación, agregue una gran cantidad de núcleo de cristal artificial, forzando la solidificación eutéctica del hierro fundido en condiciones controladas, su propósito es promover la grafitización, reducir la tendencia al enfriamiento y la sensibilidad del área, controlar la morfología del grafito, reducir el subenfriamiento del grafito y el arrabio. , ferrita, número creciente del grupo eutéctico, promueve la formación de perlita, por lo tanto, mejora la resistencia del hierro fundido y el rendimiento del mecanizado. En la producción real, es necesario seleccionar el inoculante y el método de inoculación adecuados. Para metal caliente a alta temperatura con una CE entre 3.9 % y 4.1 % y una temperatura de alrededor de 1480 ℃, es necesario utilizar un agente de inoculación eficiente para fortalecer la inoculación, a fin de obtener fundiciones de hierro gris con buenas propiedades de fundición y altas propiedades mecánicas, en lugar de aumentar la cantidad de inoculación. Los diferentes inoculantes tienen diferentes características, por lo que los inoculantes y los inoculantes deben seleccionarse de acuerdo con las características de los inoculantes y sus propias condiciones de producción. Después de seleccionar y determinar el método de tratamiento que sea más adecuado para las características de la empresa, el proceso tecnológico debe controlarse estrictamente. para garantizar la estabilidad de la calidad de fundición.
Excepto que la corriente se une al agente nucleante, y con el paso del tiempo, por la cantidad de control para evitar una recesión preñada, mejorar el efecto de la inoculación y prestar atención a los siguientes aspectos: (1) debido a la limitación de la temperatura de fusión y tiempo de retención, el grafito voluminoso en la pieza de hierro fundido no puede ser completamente canceroso, no se disuelve ya que la forma de grafito voluminoso pasará al hierro fundido, en gran medida para compensar el efecto de la inoculación, etc., debe tratar de reducir la cantidad de hierro en el proceso de producción, para eliminar el hierro hereditario, mejorar el efecto de la inoculación, mejorar el rendimiento del hierro gris. (2) deben seleccionarse que contengan calcio, aluminio, inoculantes de núcleo nucleante heterogéneo refractario, y los inoculantes de control tienen el tamaño apropiado porque el tamaño de los inoculantes sobre el efecto de los inoculantes es muy grande. El tamaño de partícula es demasiado fino, fácil de oxidar en escoria y perder su función; El tamaño de partícula es demasiado grande, la fusión del inoculante no es suficiente, no solo no puede dar un juego completo a la función del inoculante, sino que también causará análisis parciales, puntos duros, defectos de grafito sobreenfriado. El tamaño de partícula del agente de inoculación generalmente se controla en 3 ~ 8 mm (contenido de agua de hierro de menos de 1 tonelada), y la cantidad de inoculación se controla en aproximadamente 0.3% ~ 0.5% del peso del hierro fundido. La tendencia a la contracción y a la inclinación de la escoria del hierro fundido aumentará con demasiada inoculación. (3) Las inoculaciones múltiples pueden prevenir eficazmente la recesión de la inoculación, mejorar la uniformidad de la distribución del grafito dentro del hierro fundido, reducir la tendencia al sobreenfriamiento del hierro, hacer que un tipo de grafito ocupe una longitud alta y moderada y promover el aumento del número de núcleos cristalinos no espontáneos. Refina el grano, fortalece la matriz, mejora la resistencia y el rendimiento del hierro fundido. Por ejemplo, la selección del inoculante a largo plazo de sílice-bario con una gran capacidad para promover la grafitización en el embarazo secundario puede mejorar la morfología y distribución del grafito en piezas fundidas de paredes delgadas, aumentar los grupos eutécticos, promover la formación de grafito tipo A, elimina el grafito sobreenfriado, inhibe la producción de cementita libre y ralentiza la disminución de la inoculación. (4) La influencia de la temperatura del hierro fundido en la inoculación está en un cierto rango para aumentar la temperatura de sobrecalentamiento del hierro fundido y mantener el tiempo apropiado, puede hacer que el grafito sin disolver de hierro fundido restante se disuelva completamente en el hierro fundido, eliminar la influencia de los factores genéticos, desempeñar plenamente el papel de agente de endogamia, mejorar la fertilidad del hierro fundido. La temperatura de sobrecalentamiento debe aumentarse a 1520 ℃ y la temperatura de inoculación debe controlarse a 1460 ~ 1420 ℃.
3.5 Ajuste y mejora de la tecnología de procesos
(1) Secuencia de operación del proceso de fundición de hierro gris en horno de fusión por inducción: pequeña carga de retorno y chatarra de acero + carburador de grafito + chatarra de acero y fundición nueva + carga de retorno del horno + ferroaleaciones + inoculación adecuada. Con el fin de mejorar los efectos nocivos del hierro fundido a alta temperatura y la conservación prolongada del calor, en función de la temperatura del horno de frecuencia media es fácil de mejorar, y la ventaja de la fundición, método de operación de proceso rápido de fusión rápida y rápida, intente acortar la fusión tiempo, velocidad de fusión, hacer que el metal caliente en el horno de hecho, tan pronto como sea posible después de ajustar la composición química, la temperatura y acelerar la velocidad de fundición, esfuércese por terminar de fundir alrededor de 5 minutos, el límite más grande acorta el hierro fundido en el horno y el tiempo de espera.
(2) La inclusión de escoria tiene una gran influencia en la calidad de la fundición. En menor medida, la inclusión de escoria fina puede dividir la matriz y reducir la resistencia a la tracción. Los defectos graves de inclusión de escoria pueden provocar directamente el desecho de las piezas fundidas. Después de la fusión de la carga con más escoria, la escoria adherida a la pared del horno y la escoria en el hierro fundido son agitadas por el horno eléctrico.
El efecto de flotabilidad de mezclar hierro fundido aumenta continuamente, en la última etapa de fundición necesita con frecuencia, la eficiencia recoge la escoria, especialmente cuando la temperatura alta aumenta, la impureza aumenta, debe recoger la escoria a tiempo, hasta que la superficie de hierro fundido sea limpio, no agrega la escoria, esto para eliminar la escoria, elimina el defecto del orificio de la escoria, reduce la escoria a la matriz para romper la función es muy grande.
(3) Debido a que se utiliza una gran cantidad de chatarra de acero y hierro de horno posterior en la fundición de hierro gris en el horno de fusión por inducción, por un lado, promoverá la generación de tinta de dendrita de hierro fundido y el aumento de la inclinación del boca blanca, el aumento de la dureza y el deterioro del rendimiento del procesamiento. Entonces, el hierro fundido de la cúpula debe prestar más atención a la inoculación, para promover la grafitización, refinar el grupo eutéctico, cambiar la morfología del grafito, reducir la tendencia al frío, hacer blanco o moteado en perlita fina, D, E tipo grafito en A tipo uniforme Distribución de grafito, mejora la uniformidad de la organización de la diferencia de espesor de pared de fundición, para mejorar el rendimiento del hierro fundido. Por otro lado, con el aumento del consumo de chatarra de acero, el contenido de hierro fundido S se vuelve más bajo y cuando W (S) ≤ 0.06%, es fácil causar dificultades de reproducción. Generalmente, el tratamiento de inoculación con FeSi75 no es obvio, por lo que se deben tomar medidas para aumentar el azufre.
(4) Las fundiciones de paredes delgadas tienen serios defectos de boca blanca, dificultades de maquinado y una alta tasa de rechazo. Resuelva el problema pendiente primero para dejar de usar chatarra de acero, apropiado para mejorar el CE y controlar el proceso antes de que el contenido de Si del hierro fundido sea superior al 1.6%, el contenido de S sea superior al 0.06%, aumentando la cantidad de embarazo) al 0.5%, y aumenta el número de nucleación de hierro fundido, las capacidades nucleares de la forma del grafito mejoran, promueven la formación de grafito tipo A, el grafito D, E fue moderado, una perla en el tamaño de la organización de la matriz aumenta, el grado de superenfriamiento y tendencia de enfriamiento del hierro fundido se reduce, la fuerza y la maquinabilidad de la mejora. La clave para mejorar la propiedad de procesamiento del hierro gris es controlar adecuadamente la microestructura del hierro gris. Si es necesario, se puede agregar un 2 % de arrabio limpio y libre de óxido al paquete antes de que se libere el hierro para aumentar efectivamente las partículas de grafito y eliminar la blancura.
4. Una visión sobre cómo mejorar la calidad y el rendimiento de las fundiciones de hierro gris
Todos los expertos saben que el rendimiento y el acabado de las piezas fundidas nacionales e importadas con básicamente la misma composición química y análisis metalográfico son bastante diferentes. Las piezas fundidas importadas con el mismo equivalente de carbono son 1 ~ 2 grados más altas que las piezas fundidas nacionales. El rendimiento de corte de las piezas fundidas importadas cuya dureza es mayor que la de las piezas fundidas nacionales es mejor que el de las piezas fundidas nacionales. Estos fenómenos son causados por la alta pureza y el equivalente de carbono de las fundiciones importadas, menos inclusiones y carburos libres y buena uniformidad de la microestructura.
La calidad inherente, la calidad de la apariencia del hierro fundido y si habrá defectos de fundición están estrechamente relacionados con los diversos factores del hierro fundido. El hierro fundido de alta calidad es el requisito previo más básico e importante para obtener piezas fundidas de alta calidad. La calidad del hierro fundido está determinada por la temperatura, la composición química y la pureza del hierro fundido. Es muy fácil obtener hierro fundido a alta temperatura y con una composición química precisa superior a 1500 ℃ fundiendo hierro gris en un horno de frecuencia intermedia. Cada elemento en el hierro fundido tiene una cierta influencia y efecto sobre la solidificación, la cristalización, la microestructura y las propiedades del hierro fundido. La temperatura sobrecalentada del hierro fundido afecta directamente la composición y la pureza del hierro fundido, y la mejora en un cierto rango puede hacer que el grafito sea refinado, la estructura de la matriz densa, la resistencia a la tracción aumentada, la propiedad de fundición mejorada y las impurezas en el hierro fundido. flotar más fácilmente y ser eliminado por la escoria. Solo la pureza del hierro fundido, hasta ahora, aún permanece en la fundición a alta temperatura, escoria, pantalla de filtro en estos niveles. De hecho, los expertos en la industria entienden que es difícil obtener hierro fundido altamente limpio a través de estas medidas, solo puede mejorar la situación, y para la purificación profunda del hierro fundido, el análisis del mecanismo de ocurrencia y la prevención de defectos de fundición pero poco investigación, rara vez contramedidas. Todo tipo de gases nocivos e inclusiones no metálicas en el hierro fundido permanecen en la fundición después de la solidificación, lo que provoca diversos defectos de fundición y afecta el rendimiento de las piezas fundidas; Las partículas duras formadas por inclusiones no metálicas dificultan el mecanizado de fundición. Y los elementos nocivos de impureza en el hierro fundido afectan directamente la estructura y el rendimiento de la fundición. Son estos factores los que hacen que la calidad global de las piezas fundidas nacionales sea inferior a la de las piezas fundidas importadas durante un largo período. Por lo tanto, debemos mejorar la calidad de la metalurgia del hierro fundido, los esfuerzos para obtener un bajo contenido de elementos nocivos y gas, hierro fundido altamente limpio, con el propósito de pequeños desechos, basado en el proceso de fusión del horno de frecuencia media de hierro gris, mejoraremos aún más la tecnología moderna de purificación de hierro fundido y el proceso tecnológico, para garantizar que debe ser de hierro de alta pureza para la fundición, para garantizar así la alta calidad y el alto rendimiento de las piezas fundidas.
5. Conclusión
(1) Si el horno de fusión por inducción de frecuencia media funde hierro gris, la chatarra de acero debe tener una cierta proporción, generalmente debe representar más del 50% de la carga. Se debe seleccionar un agente de cementación de grafito con bajo contenido de nitrógeno y se debe garantizar una alta tasa de cementación para obtener hierro fundido de alta calidad con un buen grado de grafitización, boca blanca y pequeña tendencia a la contracción. Al mismo tiempo, una gran cantidad de chatarra de acero y horno de hierro, menos o nada de arrabio nuevo, para eliminar el impacto genético del grafito grueso. El costo de producción se puede reducir en gran medida utilizando la diferencia de precio entre el arrabio y la chatarra de acero y fundiéndolos al mínimo del precio de la electricidad por la noche.
(2) Si el contenido de S en el hierro fundido es generalmente bajo, se deben tomar medidas de azufre para aumentar el contenido de S en el hierro fundido al 0.06 %~0.1 %, aumentar la capacidad nuclear, aumentar el número de núcleos cristalinos y el contenido de perlita. , mejorar la morfología del grafito, refinar el grafito, promover la formación de grafito tipo A, mejorar el efecto de reproducción y el rendimiento de corte, y mejorar la fuerza.
(3) a través de la adopción del proceso de carburización de chatarra de acero + aumento de CE y Si / C que + rápido el método de operación del fusible, fortaleciendo la tecnología de producción como la inoculación, el control de la temperatura de sobrecalentamiento del metal caliente a 1510 ~ 1530 ℃, la temperatura a 1480 ~ Horno de 1500 ℃, para reducir los defectos de fundición, aumentar el rendimiento, cenizas fuertes para mejorar la calidad del hierro fundido y la calidad de fundición, reducir la tasa de desechos.
(4) La calidad del hierro fundido es un factor importante que afecta la calidad del hierro fundido. Sin hierro fundido de alta calidad, es imposible tener piezas fundidas de alta calidad. Para garantizar la alta calidad y el alto rendimiento de las fundiciones de hierro gris, es necesario mejorar la pureza del hierro fundido sobre la base del proceso actual de fundición de hierro gris en hornos de frecuencia intermedia y perfeccionar aún más la tecnología de purificación moderna y el proceso tecnológico. de hierro fundido.
