增碳剂在铸铁生产中的应用有哪些
增碳剂在铸铁生产中有着广泛的应用,其主要作用及具体应用方式如下:
一、主要作用
补偿碳含量:在钢铁产品的冶炼过程中,由于冶炼时间和保温时间较长,铁液中的碳元素含量可能会损耗较大,导致铁液中的含碳量降低而达不到炼钢的预期理论值。增碳剂可以补偿钢铁熔炼过程中烧损的碳含量,提高铁液中的含碳量。
改善铸件质量:增碳剂能够增强铁液的形核能力,细化晶粒,从而提高铸件的抗拉强度、硬度、耐磨性及疲劳极限等机械性能。同时,它还可以改善铸造金属中碳和合金元素的分布,使铸件中的组织致密,成分均匀,消除铸造过程中产生的偏析现象。
提高铸造效率:增碳剂的使用可以减少渣的产生量,简化除渣作业,从而提高铸造效率。此外,它还能提高金属液的流动性,使铁水的成分稳定化,防止出现偏析现象。
二、具体应用方式
选择合适的增碳剂种类:铸件不同,需要的增碳剂种类也有差异。例如,在生产球墨铸铁、蠕墨铸铁件时,应选用含硫量低的石墨化增碳剂,以避免硫含量过高影响球化效果。而煅烧石油焦增碳剂由于煅烧温度较低,硫含量较高,一般在1%以下,可用于某些灰铸铁件的生产。
控制增碳剂的加入量:增碳剂的加入量应根据炉子的大小、炉子的温度以及铸铁的种类来选择。一般情况下,增碳剂都是随废钢等炉料一起投放,也可以分批次定量加入。要避免大批量往铁水里投料,以防止氧化过多而出现增碳效果不明显和铸件破损严重等现象。
注意增碳剂的加入方式:增碳剂不要早于炉料加入炉底,应在炉底有部分铁液时随炉料一起分批加入。这是因为增碳剂的熔点较高,必须依靠铁液的包围才被缓慢分解吸收。若直接加入炉底,不易被吸收且降低炉衬的使用寿命。同时,在电炉升温过程中铁水的搅拌作用使碳更容易被铁水吸收。
三、注意事项
灰分和杂质控制:增碳剂中的灰分含量高会在熔炼过程中产生大量烟尘、炉渣,增加能耗和扒渣劳动强度。因此,在选择增碳剂时,应关注其灰分和杂质含量。
氮含量控制:氮含量是衡量增碳剂品质好坏的一个重要指标。生产灰铸铁件时,若废钢加入比例较多,增碳剂用量也相应加大。若使用氮含量较高的普通煅烧石油焦增碳剂,铁水中的氮含量会大幅度提高,从而阻碍石墨化,增加碳化物的稳定性,恶化铸件加工性能。因此,在选择增碳剂时,应关注其氮含量。
综上所述,增碳剂在铸铁生产中发挥着重要作用,通过选择合适的增碳剂种类、控制加入量和注意加入方式等措施,可以充分发挥其作用效果,提高铸铁生产的质量和效率。
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