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感应电炉铸铁时铁合金增碳剂的使用方法是什么?
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感应电炉是对金属材料加热效率最高、速度最快,低耗节能环保型的感应加热设备,感应电炉按电源频率可分为高频炉、中频炉和工频炉三类;按工艺目的可分为熔炼炉、加热炉、热处理设备和焊接设备等;按其结构形式、传动方式等也可进行分类。

近年来,感应电炉用于熔炼铸铁已越来越多,经常在感应电炉内仅靠加入铁合金是不能保证铁液所需碳量的,必须补加增碳剂,为此,对于感应电炉,特殊是中频感应电炉,添加增碳剂是熔炼操作的重要环节,感应电炉铸铁时铁合金增碳剂的使用方法是什么?

1、应选择含氮量少的增碳剂

铸铁铁液中经常的氮的质量分数在100 ppm以下。如果含氮量超过此浓度(150-200 ppm或者更高),易使铸件产生龟裂、缩松或疏松缺陷,厚壁铸件更轻易产生。这是因为废钢配比增加时,要加大增碳剂的加入量引起的。焦炭系增碳剂,特别是沥青焦含有大量的氮。电极石墨的氮的质量分数在0.1%以下或极微量,而沥青焦氮的质量分数约为0.6%。如果加入质量分数为0.6%氮的增碳剂2%,仅此就增加了120 ppm质量分数的氮。多量的氮不仅轻易产生炼钢缺陷,而且氮可以促使珠光体致密、铁素体硬化,强烈提升强度。

2、增碳剂的加入方法

铁液的搅拌可以促进增碳,因此搅拌力弱的中频感应电炉与搅拌力强的工频感应电炉比较,增碳相对困难得多,所以中频感应电炉有增碳跟不上金属炉料的熔解速度的可能性。

即使是搅拌力强的工频感应电炉,增碳操作也不能忽视。这是因为,从感应电炉熔炼的原理图可知,感应电炉内存在上下分开的搅拌铁流,在其边界的炉壁附近还存在着死角。在炉壁停留、附着的石墨团如果不用过度升温和长时间的铁液保温是不能熔入铁液的。铁液过度升温和长时间的保温,会增大铁液过冷度,有加大铸铁白口化的倾向。此外,对于在炉壁附近产生强感应电流的中频感应电炉来说,如果附着在炉壁的石墨团之间钻进铁液,在进行下一炉熔炼时,钻进的金属被熔化,导致侵蚀和损伤炉壁。因此, 在废钢配比高,加入增碳剂多的情况下,加入增碳剂要更加注意。

增碳剂的加入时间不能忽视。增碳剂的加入时间若过早,轻易使其附着在炉底附近,而且附着炉壁的增碳剂又不易被熔入铁液。与之相反,加入时间过迟,则失去了增碳的时机,造成熔炼、升温时间的迟缓。这不仅延迟了化学成分分析和调整的时间,也有可能带来因为过度升温而造成的危害。因此,增碳剂还是在加入金属炉料的过程中一点一点地加入为好。

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