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Kybernetik der Graugussschmelze im Mittelfrequenz-Induktionsofen

In der modernen Gusseisenproduktion wird die Kuppel aufgrund von Umweltproblemen nach und nach abgeschaltet, und die meisten Gießereien verwenden Zwischenfrequenzöfen, um Gusseisen zu schmelzen. Im Vergleich zum Kupolofen ist der Schmelzprozess im Zwischenfrequenzofen relativ einfach. Die chemische Zusammensetzung und Temperatur des geschmolzenen Eisens lassen sich leicht steuern. Die Arbeitsumgebung und die Arbeitsintensität beim Schmelzen vor dem Ofen werden erheblich verbessert. Die Produktionskosten können durch Verwendung des Trogschmelzens in etwa denen des Kupolofens entsprechen Nacht. Bei Gussstücken gleicher chemischer Zusammensetzung und Guss in gleicher Kokille sind Festigkeit und Härte des im ZF-Ofen erschmolzenen Graugusses höher als im Kupolofen. Geschmolzenes Eisen mit mittlerer Frequenz hat eine höhere Überhitzungstemperatur und eine schlechtere Fließfähigkeit als geschmolzenes Kupoleisen und hat die folgenden schlechten Eigenschaften: Die Anzahl der Kristallkeime des geschmolzenen Eisens ist gering, die Tendenz zur Unterkühlung, weißer Mund und Schrumpfung sind groß, die dicke Wand von Gießen ist leicht zu erzeugen, Schwindungshohlräume und Porosität, die dünne Wand ist leicht zu erzeugen, weißer Mund und harte Kanten und andere Gussfehler. Im subeutektischen Grauguss wird die Menge an Graphit vom Typ A leicht reduziert, während die Menge an D-, E-Graphit und dem damit verbundenen Ferrit zunimmt und die Menge an Perlit gering ist. All dies, zusammen mit einigen unsachgemäßen Faktoren in der täglichen Produktion, spiegelt sich in der Schwankung der Gussqualität wider, die die normale Produktion von Gusseisen beeinflusst.

Für das Schmelzen von Grauguss im Zwischenfrequenzofen treten neue Probleme auf, der Autor hat den Elektroofenschmelzprozess überwunden, technische Daten, weniger Übung, Erkundung ist schwierig und viele andere Schwierigkeiten, nach und nach tastend und zusammenfassend hat einige Erfahrungen in der Produktionstechnologie und Erfahrung gesammelt, Erwarten Sie, dass das Niveau steigt, ist schwierig zu bedienen, und der Übergang von kleinen und mittleren Gießereiunternehmen bietet wenig Hilfe bei Schmerzen.

1. Die Auswahl der Rohstoffe und des Ladeverhältnisses

Belastbare und ungeeignete Qualität wirken sich direkt auf die Qualität des geschmolzenen Eisens aus. Der Schmelzgrad des Graugusses im Mittelfrequenzofen für die Reinigungs- und Trocknungsbelastung ist höher, die Charge ist nicht sauber oder die Schmelzkontrolle, die schädliche Elemente enthält, kann zu geschmolzenem führen Eisenoxid und Reinheit ist niedrig, ernsthafte Verschlechterung der geschmolzenen Eisenmetallurgie Qualität, Organisation und Einfluss der Graphit-Morphologie der Gusseisenmatrix, verursachen schlechte Impfung, weiße und große Schrumpfungstendenz und viele Stomata. Daher ist es notwendig, das Management von Roh- und Hilfsstoffen zu stärken und die Verwendung von starkem Rost, einer fettigen Belastung, strengstens zu verbieten. Gleichzeitig sollte, um die Reinheit des geschmolzenen Eisens zu verbessern und die chemische Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens zu stabilisieren, Kohlenstoffstahlschrott als Beschickung ausgewählt werden und mehr als 50 % des Beschickungsverhältnisses ausmachen; Für die Rückvergütung sollten Gießsteigrohre aus dem gleichen Material gewählt und der Kleberformsand und die Farbe vor Gebrauch gereinigt werden. Die Nutzungsmenge sollte etwa 40% betragen. Alteisen sollte auch das gleiche Material sein, das der Gießmaschine hinzugefügtes Alteisen ist; für Roheisen, wegen der Verunreinigungen und Spurenelemente sowie der Mikrostrukturfehler, die geerbt wurden, sollte eine stabile Quelle gewählt werden, wenig Stickerei, wenig schädliche Elemente, es ist am besten bis Z18 über der Qualität des Gussroheisens, solche interne Qualität ist gut und stabile Produktion von Roheisenguss, nicht um eine Eisenquelle zu verwandeln, leicht sonst unqualifizierte Faktoren sind für die Verwendung der Ofenladung und können Qualitätsprobleme verursachen verfügbar, und die Zugabe von Roheisen sollte sich ebenfalls zu Beginn des Schmelzens in einem Verhältnis von 15% anschließen, um die Graphitmorphologie des Gusseisens zu verbessern wie möglich, damit das Aufkohlen und das geschmolzene Eisen direkten Kontakt haben und genügend Zeit haben, um die Absorption zu schmelzen; Ferrolegierung und Impfmittel sollten eine qualifizierte chemische Zusammensetzung haben undgeeignete Teilchengröße. Der Gehalt an C, Si, Mn und anderen Elementen sollte im Voraus entsprechend dem Belastungsverhältnis und der Materialzusammensetzung berechnet werden, und der unzureichende Teil sollte mit Aufkohlungsmittel und Ferrolegierung angepasst werden. Wenn der C-Gehalt niedrig ist, kann Roheisen zum Aufkohlen hinzugefügt werden. Wenn der C-Gehalt hoch ist, kann Stahlschrott hinzugefügt werden, um Kohlenstoff zu reduzieren.

2.Der Einfluss der chemischen Zusammensetzung

Kohlenstoff und Silizium fördern stark die Graphitisierung. Höheres C und Si führt zu Graphitvergröberung, erhöhtem Ferritgehalt, verringertem Perlitvolumen und verringerter Festigkeit und Härte des Gusseisens. Die Festigkeit der Gusseisenmatrix nimmt mit zunehmendem Perlitvolumen zu. Daher sollten in hochfestem Grauguss die Gehalte an C und Si innerhalb eines bestimmten Bereichs angemessen reduziert werden, was der Veredelung von Graphit förderlich ist, die Bildung von Perlit fördert und die mechanischen Eigenschaften verbessert, während die Grauöffnung sichergestellt wird. Der CE und Si/C-Verhältnisse des Kohlenstoffäquivalents beeinflussen die Mikrostruktur und die Eigenschaften von Grauguss erheblich. Es ist vorteilhaft, die geeigneten CE- und Si/C-Verhältnisse auszuwählen, um die Mikrostruktur und die Eigenschaften von Gusseisen zu verbessern. CE ist der wichtigste Faktor, der die innere Qualität von Graugussguss beeinflusst. Die CE-Anhebung kann die Gießleistung von Gusseisen erheblich verbessern, den Weißgrad, die Lunker, die Lunkerporosität und Leckagefehler reduzieren und die Ausschussrate reduzieren, was besonders wichtig für dünnwandiges Gusseisen ist. Wenn CE jedoch zu hoch ist, erhöht sich die Menge an Graphitausscheidungen und die Ferritneigung ist offensichtlich, was die Zugfestigkeit und Härte des Gussstücks verringert. Aufgrund der langsamen Abkühlgeschwindigkeit neigt die dicke Wand des Gussstücks dazu, grobkörnige und lose Strukturfehler zu erzeugen. Wenn der CE zu niedrig ist, neigt die dünne Wand des Gussstücks dazu, eine lokale harte Zone zu bilden, was zu einer schlechten Bearbeitungsleistung führt. Aufgrund des niedrigen CE treten eutektische Leite und unterkühlter Graphit vom D- und E-Typ leicht in der Graugussstruktur auf, was zu einer verringerten Gießleistung, einer erhöhten Schnittempfindlichkeit, einer erhöhten inneren Spannung und einer erhöhten Härte führt. Die Festigkeit und Schnittleistung von Gusseisen kann durch entsprechende Erhöhung des Si/C-Verhältnisses verbessert werden. Unter gleichen Bedingungen sind die mechanischen Eigenschaften und das Gefüge von Gusseisen bei unterschiedlichen Si/C-Verhältnissen stark unterschiedlich. Wenn CE konstant ist, steigt der Si/C-Wert von 0.6 auf 0.8 und die Festigkeit und Härte von Grauguss erreicht ihren Höhepunkt. Bei konstantem Si/C-Wert nehmen die Festigkeit und Härte von Grauguss mit zunehmendem CE ab. Das geeignete Si/C-Verhältnis sollte ausgewählt und kontrolliert werden, während die CE am Produktionsstandort streng kontrolliert wird. Der CE- und C-Gehalt des im Zwischenfrequenzofen erschmolzenen Graugusses sollte etwa 0.3 % höher sein als der des Kupolofens, und das Si/C-Verhältnis sollte auf etwa 0.6 bis 0.7 eingestellt werden, um eine angemessene Härte und hohe Zugfestigkeit beizubehalten Gusseisen.

Mangan und Schwefel sind Elemente, die Perlit stabilisieren und die Graphitisierung verhindern. Mangan kann Perlit fördern und veredeln. Die Erhöhung des Mangangehalts kann die Festigkeit und Härte von Gusseisen sowie den Perlitgehalt im Gefüge verbessern. Mangan und Schwefel bilden auch Verbindungen mit hohen Schmelzpunkten, die als Heterokern dienen und Körner verfeinern, sodass Mangan häufiger in hochwertigem Grauguss verwendet wird. Der hohe Mangangehalt beeinflusst jedoch auch die Keimbildung von geschmolzenem Eisen, wenn es kristallisiert, und verringert die Anzahl eutektischer Gruppen, was zur Verdickung von Graphit und zur Bildung von unterkühltem Graphit führt, was auch die Festigkeit von Gusseisen verringert. Schwefel ist ein limitierendes Element in Grauguss, und eine angemessene Menge an Schwefel spielt eine aktive und vorteilhafte Rolle bei der Keimbildung und dem Wachstum von Graphit, was den Bruteffekt und die Bearbeitungsleistung von Grauguss verbessern kann. Um den Züchtungseffekt von im Zwischenfrequenzofen erschmolzenem Grauguss sicherzustellen, muss w (S) im Allgemeinen ≥ 0.06% betragen, und der Gehalt an S wird angemessen erhöht, wodurch die Morphologie von Graphit verbessert und die eutektische Gruppe verfeinert werden kann. Verkürzen Sie die Länge, biegen Sie die Form und stumpfen Sie das Ende von Flockengraphit ab, schwächen Sie die Bruch- und Zerstörungswirkung von Graphit auf die Matrix und verbessern Sie so die Leistung von Gusseisen. Schwefel ist also im Grauguss nicht so gering wie möglich. Und Phosphor in Grauguss ist ein schädliches Element, leicht zu bildendes Phosphor-Eutektikum mit niedrigem Schmelzpunkt in der Korngrenze, was zu Kaltrissen in Gusseisen führt. Daher ist es im Allgemeinen umso besser, je niedriger der Phosphorgehalt im Grauguss ist. Bei Gusseisen mit Anforderungen an die Dichte sollte der Phosphorgehalt unter 0.06 % liegen.

In der tatsächlichen Produktion sollte das Design der chemischen Zusammensetzung entsprechend der Qualität, Wandstärke, strukturellen Komplexität und anderen Faktoren von Grauguss optimiert werden, und der Schwankungsbereich jedes Elements sollte streng kontrolliert werden, was sehr wichtig ist, um die Qualität sicherzustellen und Leistung von Graugussteilen.

3. Prozess, Qualitätskontrolle und Verbesserung des Graugussschmelzens im Zwischenfrequenzofen

3.1 Kontrolle der Aufkohlungsgeschwindigkeit und Verwendung des Aufkohlungsmittels

Für das Schmelzen von Grauguss im Zwischenfrequenzofen denken viele, dass, solange der Ofen vor der Kontrolle der chemischen Zusammensetzung und Temperatur des geschmolzenen Eisens steht, man aus hochwertigem geschmolzenem Eisen schmelzen kann, aber die Tatsache ist nicht so einfach Eine wichtige Aufgabe beim Schmelzen von Grauguss in einem Zwischenfrequenzofen besteht darin, die Kernfunktion des Aufkohlers zu steuern, und die Kerntechnologie ist das Aufkohlen von Eisenwasser. Je höher die Aufkohlungsrate ist, desto besser sind die metallurgischen Eigenschaften von geschmolzenem Eisen. Die Kohlenstoffzuwachsrate Erwähnt wird hier der in Form des Aufkohlers in die Eisenschmelze zugesetzte Kohlenstoff, nicht der in die Charge eingebrachte Kohlenstoff. Die Produktionspraxis zeigt, dass der Roheisenanteil im Chargenverhältnis hoch und die Tendenz zur Weißmündung groß ist. Der Aufkohleranteil nimmt zu und die Weißmundneigung ab. Dies erfordert, dass mehr billiger Stahlschrott und Rücknahmegebühren in den Zutaten verwendet werden sollten und weniger oder kein neues Roheisen verwendet werden sollte. Diese Art von Stahlabfallaufkohlungsprozess besteht aus einer großen Anzahl von dispergierten heterogenen Kristallkernen, die den Unterkühlungsgrad des geschmolzenen Eisens verringern und die Bildung einer Graphitstruktur fördern, die von Steintinte vom Typ A dominiert wird. Gleichzeitig reduziert die Verringerung der Roheisendosierung auch die schlechte genetische Wirkung von Roheisen mit dickem Graphit, und die Leistung von Grauguss steigt mit der Erhöhung der Stahlschrottdosierung. Bei der tatsächlichen Produktion hat sich herausgestellt, dass bei einem Stahlschrottverbrauch von ca. 30 % der gleiche Einsatz von Stahlschrott, Rückvergütung, neues Roheisen als Möller, bei gleicher chemischer Zusammensetzung grundsätzlich gleich ist, wenn Das Schmelzen von Grauguss im Ofen ist niedriger als die Leistung des Kupolschmelzens, die Stärkung des Impfeffekts ist nicht offensichtlich, dies ist der Schrott mit weniger, niedriger Kohlenstoffrate. Dies zeigt die Bedeutung der Erhöhung des Kohlenstoffs, um die Schmelzqualität von Grauguss sicherzustellen und die Mikrostruktur zu verbessern und Eigenschaften von Gusseisen.

Die Eigenschaften von Grauguss werden durch die Matrixstruktur und die Morphologie, Größe, Menge und Verteilung des Graphits bestimmt. Im Vergleich dazu ist die Matrixstruktur leichter zu kontrollieren und hängt hauptsächlich von der chemischen Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens und der Abkühlgeschwindigkeit ab. Die Graphitmorphologie ist jedoch nicht einfach zu kontrollieren. Es erfordert den Graphitisierungsgrad von geschmolzenem Eisen. Das Seltsame ist, dass nur der neue Kohlenstoff an der Graphitisierung teilnimmt und der ursprüngliche Kohlenstoff im Ofen nicht. Ohne die Verwendung von Aufkohlungsmittel, obwohl die chemische Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens qualifiziert ist, ist die Temperatur angemessen, die Zucht ist vernünftig, aber die Leistung des geschmolzenen Eisens ist schlecht: scheinbar hohe Temperatur, der Fluss ist nicht sehr gut, Schrumpfung, die lose Tendenz ist groß, leicht zu atmen, leicht zu produzieren weißer Mund, Schnittempfindlichkeit ist groß, Eiseneinschlüsse. Diese werden durch die niedrige Aufkohlungsrate und den Graphitisierungsgrad von geschmolzenem Eisen verursacht.

Kohlenstoff in Form des ursprünglichen geschmolzenen Eisens hauptsächlich für kleine Graphit- und Kohlenstoffatome, wenn man aus der Perspektive von raffiniertem Graphit betrachtet, nicht zu viele Kohlenstoffatome in geschmolzenem Eisen haben möchte, wird es die Anzahl von Graphitkernen und Kohlenstoff reduzieren Atome im Kühlprozess bilden Zementit leichter, und feiner kleiner Graphit kann direkt als heterogener Keimbildungskern verwendet werden. Die Verfeinerung von Graphit und die Erhöhung des Kerns sind die Schlüssel zum Erreichen einer hohen Leistung von Gusseisen. Eine Erhöhung der Aufkohlungsmittelmenge kann die Anzahl der nukleierenden Kerne erhöhen und somit eine solide Grundlage für die Raffination von Graphit legen.

Daher sollte die eigentliche Produktion die Verwendung von Aufkohlungsmittel und Aufkohlungseffekt hervorheben:

(1) Die Absorptionsrate des Aufkohlungsmittels steht in direktem Zusammenhang mit seinem C-Gehalt, je höher der C-Gehalt, desto höher die Absorptionsrate.

(2) Die Größe des Aufkohlers ist der Hauptfaktor, der das geschmolzene Eisen beeinflusst. Die Praxis hat bewiesen, dass die Größe des Aufkohlers für immer 1 bis 4 mm betragen sollte, es gibt Mikropulver und der grobe Aufkohlungseffekt ist nicht gut.

(3) Silizium hat einen größeren Einfluss auf die Wirkung des Aufkohlens, das Aufkohlen von Wasser mit hohem Eisen(III)-Siliziumgehalt ist schlecht, die Aufkohlungsgeschwindigkeit ist langsam, daher sollte Eisen(III)-Silizium nach dem Aufkohlen an Ort und Stelle hinzugefügt werden, um dem Prinzip des Aufkohlens nach dem Silizium zu folgen.

(4) Schwefel kann die Absorption von Kohlenstoff behindern, Wasser mit hohem Eisen(III)-Sulfid-Gehalt erhöht die Geschwindigkeit von Kohlenstoff, die viel langsamer wird, als Wasser mit niedrigem Eisen(III)-Sulfid.

(5) Graphitaufkohlungsmittel können die Keimbildungsfähigkeit von geschmolzenem Eisen verbessern, und die Absorptionsrate ist mehr als 10 % höher als die von Nicht-Graphitaufkohlungsmitteln, daher sollte ein Graphitaufkohlungsmittel mit niedrigem Stickstoffgehalt ausgewählt werden. Es wird empfohlen, ein Aufkohlungsmittel mit dem Ofen zu verwenden Lademethode, das heißt, in den Boden des Ofens, um eine bestimmte Menge kleiner Stücke von Ofenfutter und Schrott hinzuzufügen, und dann das Aufkohlungsmittel entsprechend der Anzahl der Zutaten hinzuzufügen, die alle sein müssen, und dann eine kleine Schicht zu drücken Stücke von Stahlabfällen und Roheisen, nach dem Schmelzen und Chargieren. Diese Methode ist einfach und leicht, mit hoher Produktionseffizienz und einer Absorptionsrate von bis zu 90 %. Wenn eine große Menge Aufkohlungsmittel hinzugefügt wird, kann es in zwei Chargen hinzugefügt werden. Fügen Sie zuerst 60% ~ 70% dem unteren Schrottpad hinzu, der Rest wird während des weiteren Hinzufügens von Schrott hinzugefügt. Aufkohlungsmittel kann auch hinzugefügt werden wann Die Temperatur von geschmolzenem Eisen beträgt 1400 ~ 1430 ℃. Ziel ist es, den Gehalt an geschmolzenem Eisen C zu erhöhen, um die Obergrenze der Anforderungen an die Qualität zu erreichen.7 Die Zeit für das Hinzufügen von Kohlenstoffmittel darf nicht zu spät sein. Beim Schmelzen hat das späte Hinzufügen von Kohlenstoffmittel zwei nachteilige Aspekte: Erstens ist das Kohlenstoffmittel leicht zu verarbeiten brennen, die Kohlenstoffabsorptionsrate ist sehr gering. Zweitens erfordert die Zugabe von Aufkohlungsmittel in der späteren Stufe zusätzliche Schmelz- und Absorptionszeit, was die Anpassung der chemischen Zusammensetzung und der Aufheizzeit verzögert, die Produktionseffizienz verringert, den Stromverbrauch erhöht und durch übermäßiges Erhitzen Schäden verursachen kann.8 das Rühren von Eisen kann Kohlenstoff fördern, besonders an der Wand der Steintintengruppe angebracht, wenn nicht übermäßige Temperatur und eine bestimmte Zeit der Eisenhitzebewahrung, nicht leicht in Eisen aufzulösen, Mittelfrequenzofen starkes elektromagnetisches Rühren zu Kohlenstoff.

3.2 Temperaturkontrolle

Die Schmelztemperatur von Grauguss sollte nicht zu hoch sein und im Allgemeinen unter 1400 ° C gehalten werden. Wenn die Schmelztemperatur zu hoch ist, beeinflusst der Brennverlust oder die Reduktion der Legierung die Zusammensetzungseinstellung in der späteren Schmelzstufe. Nachdem die Ofentemperatur 1460 ° C erreicht hat, wird die Probe schnell getestet, dann wird die Schlacke abgeschabt und die verbleibende Belastung wie Eisenlegierung hinzugefügt. Die Schlackentemperatur hat einen großen Einfluss auf die Qualität des geschmolzenen Eisens. Es hängt eng mit der stabilen chemischen Zusammensetzung und dem Impfeffekt zusammen und wirkt sich direkt auf die Temperaturkontrolle aus. Wenn die Schlackentemperatur zu hoch ist, verschlimmert sie den Verbrennungsverlust des geschmolzenen Eisengraphitkristallkerns und die Reduktion von Silizium, das sich auf der hohen Seite (in der sauren Auskleidung) befindet, und erzeugt den Kohlenstoffausstoßeffekt, der das stabile System beeinträchtigt Kristallisation. Wenn die Schlackentemperatur zu niedrig ist, das geschmolzene Eisen lange Zeit ausgesetzt ist und der Verbrennungsverlust von C und Si schwerwiegend ist, muss die Zusammensetzung erneut angepasst, die Schmelzzeit verlängert und das geschmolzene Eisen überhitzt werden. Der Grad der Unterkühlung soll erhöht werden, und die Zusammensetzung kann leicht außer Kontrolle geraten und die normale Kristallisation zerstören.

Die Steuerung der Entladetemperatur muss die beste Temperatur der Impfbehandlung und des Gießens gewährleisten. Im Allgemeinen sollte die Entladetemperatur entsprechend der tatsächlichen Situation bei 1460 ~ 1500 ℃ geregelt werden, die Überhitzungstemperatur kann bei 1510 ~ 1530 ℃ geregelt werden und für 5 ~ 8 min stehen. Im Bereich von 1500 ~ 1550 ℃ wird die Überhitzung erhöht Temperatur von geschmolzenem Eisen und Verlängerung der Standzeit bei hoher Temperatur verfeinert die Graphit- und Matrixstruktur, verbessert die Festigkeit von Gusseisen, was der Impfbehandlung förderlich ist, und beseitigt die nachteiligen Auswirkungen von Porosität, Einschlussdefekten und Ladungsvererbung auf die Struktur und Leistung von Gusseisen. Wenn die Stehtemperatur zu niedrig und die Zeit zu kurz ist, kann das Aufkohlungsmittel nicht vollständig in dem geschmolzenen Eisen gelöst werden, was nicht förderlich dafür ist, dass die Verunreinigungen des geschmolzenen Eisens aufschwimmen, um durch Schlacke entfernt zu werden. Wenn jedoch die Überhitzungstemperatur zu hoch oder die Stehzeit bei hoher Temperatur zu lang ist, wird die Graphitform verschlechtert, die Matrix wird aufgeraut, der Unterkühlungsgrad wird erhöht und die Weißneigung wird erhöht. Infolgedessen verschwindet der vorhandene heterogene Kern aus geschmolzenem Eisen, und die Oxidation wird schwerwiegend sein, was die Leistung von Gusseisen verringern und die Steuerung der Entladungstemperatur beeinträchtigen wird. Wenn die Ofentemperatur zu hoch ist, wird die weiße Tiefe des gegossenen dreieckigen Blocks zu groß oder es entsteht trotz des moderaten C- und Si-Gehalts ein Hanfmund in der Mitte. Wenn dies der Fall ist, muss die ZF-Leistung reduziert werden, um dem Ofen Roheisenkühlkohle zuzusetzen.

Die Gießtemperatur sollte nicht hoch sein, da sonst schwerwiegende Sandfehler im Gussstück auftreten, und einige sind sogar schwer zu reinigen und machen Gussschrott. Außerdem sind eine hohe Gießtemperatur und ein hoher Unterkühlungsgrad nicht förderlich für die Bildung von A-Typ-Graphit. Eine zu niedrige Gießtemperatur ist der Entgasung nicht förderlich und führt außerdem zu einer harten und kalten Isolierung des Gussstücks, unklaren Konturen und anderen Problemen. Bei einer niedrigeren Gießtemperatur schrumpft die flüssige Eisenschmelze weniger, was dazu beiträgt, den Lunker zu reduzieren und einen dichten Guss zu erhalten. Gussteile mit unterschiedlichen Wandstärken und unterschiedlichen Gewichten haben eine andere ideale Gießtemperatur, die in der täglichen Produktion im Allgemeinen auf 1450 ~ 1380 ° C geregelt wird. Bei dicken und großen Gussstücken muss sichergestellt werden, dass „heißes Ausgießen bei niedriger Temperatur schnell abläuft“. durch die Methode des umgekehrten Beutels und des Stehens schnell gekühlt werden, um Schrumpfung zu verhindern und die Produktionseffizienz zu lockern und zu verbessern.

3.3 Kontrolle von Schwefel und Stickstoff

Es gibt keine Schwefelquelle und der S-Gehalt des geschmolzenen Eisens im Zwischenfrequenzofen ist niedrig, was einen großen Vorteil bei der Herstellung von duktilem Gusseisen hat Das Auftreten von Rissen und die entsprechende Menge an Schwefel in geschmolzenem Eisen können die Impfwirkung verbessern. In der Vergangenheit Kuppelproduktion von Grauguss, weil Koks auf geschmolzenem Eisen schwefelt, sorgen Sie sich nicht um niedrigen Schwefelgehalt. Zwischenfrequenzofen zur Herstellung von Grauguss, aber kein Schwefel hinzufügen, aber auch wegen der großen Verwendung von Stahlschrott ist der S-Gehalt niedriger (ca. 0.04 %). Graphitmorphologie, Schwierigkeiten bei der Zucht, Schrumpfung und Tendenz zum Weißmaul. In der vergangenen Produktion wurde festgestellt, dass die meisten Gussteile mit Rissen und White-Mouth-Defekten aus Graphit vom Typ D und E bestanden des Kristallkerns wird reduziert, die Graphit-Keimbildungsfähigkeit wird reduziert, das weiße Loch wird erhöht, der A-Typ-Graphit wird reduziert, der D-Typ und E-Typ unterkühlter Graphit und Ferrit werden erhöht und die Körnung Größe und Festigkeit werden reduziert. Darüber hinaus steigt mit der Verlängerung der Wärmeerhaltungszeit von geschmolzenem Hochtemperatureisen der Unterkühlungsgrad weiter an. Je höher die Güte des Graugusses, desto bedeutender ist der Einfluss der Warmhaltetemperatur und -zeit auf den Unterkühlungsgrad. Es wird darauf hingewiesen, dass der Gehalt an geschmolzenem Eisen gering und die Anzahl der eutektischen Cluster gering ist. Mit zunehmendem S-Gehalt steigt die Zahl der eutektischen Cluster stark an. Je mehr eutektische Cluster vorhanden sind, je kleiner die Größe ist, desto besser sind die mechanischen Eigenschaften von Gusseisen. Daher neigen Mittelfrequenzöfen zum Schmelzen von Grauguss dazu, den S-Gehalt auf 0.06% ~ 0.1% zu erhöhen, die vorteilhaften Wirkungen von Schwefel voll auszuspielen, die Impfwirkung zu verbessern, die Anzahl der Keimbildungen von geschmolzenem Eisen zu erhöhen, die Mikrostruktur der Gussteile hat Priorität Mit einer Art Graphit, dem Perlitgehalt der Matrixorganisation, verbessern Sie so die Festigkeit und Bearbeitbarkeit von Gusseisen. Das spezifische Verfahren besteht darin, FeS hinzuzufügen, um den Schwefel zu erhöhen, nachdem die Zusammensetzung in der späteren Phase des Schmelzens angepasst wurde. Etwas Koks wird auch als Karbonisierungsmittel verwendet, um gleichzeitig den S-Gehalt auf mehr als 0.06 % zu erhöhen. Der S-Gehalt sollte jedoch nicht zu hoch sein, da Schwefel ein Hindernis für die Graphitisierung des Elements ist, ein zu hoher wird den Weißanteil erhöhen Mund.

Da eine große Menge an Stahlschrott zum Schmelzen von Grauguss in einem Zwischenfrequenzofen verwendet wird und mit der Erhöhung des Schrottanteils auch die Menge an Aufkohlungsmittel zunimmt. Außerdem hat der Aufkohler einen höheren Stickstoffgehalt, sodass der N-Gehalt des geschmolzenen Eisens in einem Zwischenfrequenzofen relativ hoch ist. Wenn der N-Gehalt im geschmolzenen Eisen größer als 100 × 10-6 ist, neigt das Gussteil zu Schildkrötenrissen, Schwindungsporosität und rissiger subkutaner Porosität. Der effektivste Weg, den N-Gehalt im heißen Metall zu kontrollieren, besteht darin, das heiße Metall zu halten bei hoher Temperatur. Mit der Verlängerung der Zeit nimmt der N-Gehalt allmählich ab. Heißes Metall mit hoher Temperatur über einen langen Zeitraum erhöht jedoch den Grad der Unterkühlung und die White-Mouth-Tendenz, daher sollte die tägliche Produktion einen niedrigen N-Gehalt von Graphitaufkohlungsmitteln verwenden. Falls erforderlich, kann der Beschichtung 10 % Eisenoxidpulver zugesetzt werden, um die Auswirkungen von hohem Stickstoffgehalt zu eliminieren. Da jedoch zur Begrenzung des Graus von Stickstoff- und Schwefelelementen gehören, können Spuren von Stickstoff in geschmolzenem Eisen Graugusskörner und eutektische Gruppen verfeinern, die Perlenabmessung in der Matrix erhöhen und die mechanischen Eigenschaften verbessern, um die Graugussgraphitmorphologie zu verbessern , Fördermatrix war Perlit kann eine positive Rolle spielen, Stickstoffverbindungen können auch als Kristallkeim dienen, um Wachstumsbedingungen für die Graphitkeimbildung zu schaffen. In der tatsächlichen Produktion sollte der N-Gehalt im Allgemeinen unter 0.008 % kontrolliert werden.

3.4 Verbesserte Impfbehandlung

Impfung, fügen Sie viel künstlichen Kristallkern hinzu, zwingen Sie das Gusseisen in eutektische Erstarrung unter kontrollierten Bedingungen, sein Zweck ist es, die Graphitisierung zu fördern, die Abkühlungstendenz und Empfindlichkeit des Bereichs zu reduzieren, die Graphitmorphologie zu kontrollieren, die Unterkühlung von Graphit und Roheisen zu reduzieren , Ferrit, zunehmende Anzahl der eutektischen Gruppe, fördern die Bildung von Perlit und verbessern so die Festigkeit des Gusseisens und die Bearbeitungsleistung. In der eigentlichen Produktion ist es notwendig, das geeignete Impfmittel und Impfverfahren auszuwählen. Für Hochtemperatur-Roheisen mit einem CE zwischen 3.9 % ~ 4.1 % und einer Temperatur um 1480 ℃ ist es notwendig, ein wirksames Impfmittel zu verwenden, um die Impfung zu verstärken, um Grauguss mit guten Gießeigenschaften und hohen mechanischen Eigenschaften zu erhalten Impfmenge erhöhen. Unterschiedliche Impfmittel haben unterschiedliche Eigenschaften, daher sollten Impfmittel und Impfmittel gemäß den Eigenschaften von Impfmitteln und ihren eigenen Produktionsbedingungen ausgewählt werden. Nach der Auswahl und Bestimmung der Behandlungsmethode, die für die Merkmale des Unternehmens am besten geeignet ist, sollte der technologische Prozess streng kontrolliert werden, um die Stabilität der Gussqualität zu gewährleisten.

Abgesehen davon, dass sich der Strom dem Nukleierungsmittel anschließt und im Laufe der Zeit die Wirkung der Impfung verbessert, um eine schwangere Rezession zu verhindern, verbessern Sie die Wirkung der Impfung und achten Sie auf die folgenden Aspekte:

(1) Aufgrund der Begrenzung der Schmelztemperatur und Haltezeit kann sperriger Graphit in Gusseisenstücken nicht vollständig krebsen, sich nicht auflösen, da sperrige Graphitform an Gusseisen weitergegeben wird, um die Wirkung der Impfung und so stark auszugleichen on sollte versuchen, die Eisenmenge im Produktionsprozess zu reduzieren, das erbliche Eisen zu beseitigen, die Impfwirkung zu verbessern, die Leistung von Grauguss zu verbessern.

(2) sollte ausgewählt werden, enthaltend Calcium, Aluminium, feuerfeste, heterogene, keimbildende Kern-Impfmittel, und Kontroll-Impfmittel haben die geeignete Größe, da die Größe der Impfmittel auf die Wirkung von Impfmitteln sehr groß ist. Die Partikelgröße ist zu fein, kann leicht zu Schlacke oxidiert werden und verliert ihre Funktion; Die Partikelgröße ist zu groß, das Schmelzen des Impfmittels reicht nicht aus, kann nicht nur die Impfmittelfunktion nicht voll ausspielen, sondern führt auch zu Teilanalysen, Hardpoints und unterkühlten Graphitdefekten. Die Partikelgröße des Impfmittels wird im Allgemeinen auf 3 bis 8 mm (Eisenwassergehalt von weniger als 1 Tonne) und die Impfmenge auf etwa 0.3 bis 0.5 % des Gewichts des geschmolzenen Eisens eingestellt. Die Schwindungs- und Schlackenneigung von Gusseisen wird durch zu starkes Impfen verstärkt.

(3) Mehrere Impfungen können Impfrezessionen wirksam verhindern, die Gleichmäßigkeit der Graphitverteilung im Gusseisen verbessern, die Überkühlungstendenz von Eisen verringern, eine Graphitart mit hoher, mäßiger Länge einnehmen und die Anzahl der nicht spontanen Kristallkeime erhöhen. Verfeinerung der Körnung, Stärkung der Matrix, Verbesserung der Festigkeit und Leistung von Gusseisen. Zum Beispiel kann die Auswahl von Silica-Barium-Langzeitimpfstoff mit einer starken Fähigkeit, die Graphitisierung in der Sekundärschwangerschaft zu fördern, die Morphologie und Verteilung von Graphit in dünnen wandige Gussteile, erhöhen eutektische Gruppen, fördern die Bildung von Graphit vom A-Typ, eliminieren unterkühlten Graphit, hemmen die Produktion von freiem Zementit und verlangsamen den Impfabfall. (4) Der Einfluss der Temperatur des geschmolzenen Eisens auf die Impfung ist sicher Bereich, um die Überhitzungstemperatur von geschmolzenem Eisen zu erhöhen und die entsprechende Zeit einzuhalten, kann dazu führen, dass sich das verbleibende geschmolzene Eisen auflöst d Graphit löst sich vollständig im geschmolzenen Eisen auf, beseitigt den Einfluss genetischer Faktoren, spielt die Rolle des Inzuchtmittels voll aus und verbessert die Fruchtbarkeit des geschmolzenen Eisens. Die Überhitzungstemperatur sollte auf 1520 ℃ erhöht werden, und die Impftemperatur sollte auf 1460 ~ 1420 ℃ geregelt werden.

3.5 Anpassung und Verbesserung der Verfahrenstechnik

(1) Verfahrensablauf beim Schmelzen von Grauguss im Zwischenfrequenzofen: kleine Rückladung und Stahlschrott + Graphitaufkohler + Stahlschrott und neues Roheisen + Rückladung + Ferrolegierung + geeignete Impfung. Um die negativen Auswirkungen von geschmolzenem Eisen bei hoher Temperatur und langer Wärmeerhaltung zu verbessern, ist die Ofentemperatur auf der Grundlage der Mittelfrequenz leicht zu verbessern, und der Vorteil des Schmelzens, des schnellen Schmelzens und des schnellen Schmelzvorgangs, versuchen Sie, das Schmelzen zu verkürzen Zeit, Schmelzgeschwindigkeit, machen Sie das heiße Metall im Ofen sachlich, so schnell wie möglich nach dem Einstellen der chemischen Zusammensetzung, Temperatur und beschleunigen Sie die Gießgeschwindigkeit, bemühen Sie sich, das Gießen um 5 Minuten zu beenden, die größte Grenze, verkürzen Sie das geschmolzene Eisen im Ofen und die Haltezeit.

(2) Der Schlackeneinschluss hat einen großen Einfluss auf die Gussqualität. In geringerem Maße können feine Schlackeneinschlüsse die Matrix spalten und die Zugfestigkeit verringern. Schwerwiegende Schlackeneinschlussfehler können direkt zum Ausschuss von Gussstücken führen. Nach dem Schmelzen der Charge mit mehr Schlacke darin werden die an der Wand des Ofens haftende Schlacke und die Schlacke in dem geschmolzenen Eisen durch den Elektroofen gerührt

Der Auftriebseffekt beim Mischen von geschmolzenem Eisen steigt kontinuierlich an, in der späteren Schmelzphase muss die Effizienz häufig die Schlacke aufnehmen, insbesondere wenn die hohe Temperatur ansteigt, sollte die Verunreinigung die Schlacke rechtzeitig aufnehmen, bis die Oberfläche des geschmolzenen Eisens ist sauber, fügt den Schaum nicht hinzu, dies, um die Schlacke zu entfernen, beseitigt den Schlackenlochfehler, reduziert die Schlacke auf die Matrix, um die Funktion aufzubrechen, ist sehr groß.

(3) Da beim Schmelzen von Grauguss im Zwischenfrequenzofen eine große Menge an Stahlschrott und Hinterofeneisen verwendet wird, fördert dies einerseits die Bildung von Gußeisen-Dendritentinte und die Erhöhung der Neigung des weißer Mund, die Erhöhung der Härte und die Verschlechterung der Verarbeitungsleistung. Daher sollte geschmolzenes Eisen des Kupolofens der Impfung mehr Aufmerksamkeit schenken, um die Graphitisierung zu fördern, die eutektische Gruppe zu verfeinern, die Graphitmorphologie zu ändern, die Abkühlungstendenz zu verringern, Weiß oder gesprenkelt zu feinem Perlit zu machen, Graphit vom Typ D, E zu einer Art von Uniform Verteilung von Graphit, Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Organisation der Gusswanddickenunterschiede, um die Leistung von Gusseisen zu verbessern. Andererseits wird mit zunehmendem Stahlschrottverbrauch der Gehalt an geschmolzenem Eisen S geringer, und wenn W (S) ≤ 0.06 % ist, kann es leicht zu Züchtungsschwierigkeiten kommen. Generell ist die Impfbehandlung mit FeSi75 nicht selbstverständlich, daher sollten schwefelerhöhende Maßnahmen getroffen werden.

(4) Dünnwandige Gußteile haben schwerwiegende weiße Mundfehler, Bearbeitungsschwierigkeiten und eine hohe Ablehnungsrate. Lösen Sie das ausstehende Problem zuerst, um die Verwendung von Stahlschrott einzustellen, um den CE zu verbessern, und kontrollieren Sie den Prozess, bevor der Si-Gehalt des geschmolzenen Eisens mehr als 1.6% beträgt, der S-Gehalt mehr als 0.06% beträgt und die Schwangerschaftsmenge auf 0.5% ansteigt. und machen geschmolzenes Eisen Nukleation Anzahl erhöht, die Graphitform Kernfähigkeiten verbessern, fördern die Bildung von A-Typ-Graphit, D, E-Graphit wurde gedämpft, eine Perle in der Matrixorganisation Größe erhöht, der Grad der Unterkühlung und Abkühlungstendenz von Gusseisen verringert wird, verbessert sich die Festigkeit und Bearbeitbarkeit. Der Schlüssel zur Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften von Grauguss liegt in der richtigen Kontrolle der Mikrostruktur von Grauguss. Bei Bedarf können 2 % sauberes und rostfreies Roheisen in die Verpackung gegeben werden, bevor das Eisen freigegeben wird, um die Graphitpartikel effektiv zu erhöhen und den Weißgrad zu beseitigen.

4. Ein Blick auf die Verbesserung der Qualität und Leistung von Grauguss

Allen Insidern ist bekannt, dass die Leistung und das Finish von inländischen und importierten Gussstücken mit im Wesentlichen der gleichen chemischen Zusammensetzung und metallografischen Analyse sehr unterschiedlich sind. Die importierten Gussteile mit dem gleichen Kohlenstoffäquivalent sind 1 ~ 2 Klassen höher als inländische Gussteile. Die Schneidleistung von importierten Gussteilen, deren Härte höher ist als die von einheimischen Gussteilen, ist besser als die von einheimischen Gussteilen. Diese Phänomene werden durch die hohe Reinheit und das Kohlenstoffäquivalent importierter Gussteile, weniger Einschlüsse und freie Karbide und eine gute Gleichmäßigkeit der Mikrostruktur verursacht.

Die inhärente Qualität, die Aussehensqualität von Gusseisen und ob Gussfehler auftreten, hängen eng mit den verschiedenen Faktoren des geschmolzenen Eisens zusammen. Hochwertiges geschmolzenes Eisen ist die grundlegendste und wichtigste Voraussetzung für die Erzielung hochwertiger Gussteile. Die Qualität des geschmolzenen Eisens wird durch die Temperatur, die chemische Zusammensetzung und die Reinheit des geschmolzenen Eisens bestimmt. Es ist sehr einfach, geschmolzenes Eisen mit hoher Temperatur und präziser chemischer Zusammensetzung von mehr als 1500℃ durch Schmelzen von Grauguss in einem Zwischenfrequenzofen zu erhalten. Jedes Element in geschmolzenem Eisen hat einen bestimmten Einfluss und eine bestimmte Wirkung auf die Erstarrungskristallisation, die Mikrostruktur und die Eigenschaften von Gusseisen. Die überhitzte Temperatur von geschmolzenem Eisen wirkt sich direkt auf die Zusammensetzung und Reinheit von geschmolzenem Eisen aus, und die Verbesserung in einem bestimmten Bereich kann den Graphit bilden verfeinert, die Matrixstruktur dicht, die Zugfestigkeit erhöht, die Gießeigenschaft verbessert und die Verunreinigungen in geschmolzenem Eisen leichter aufschwimmen und durch die Schlacke entfernt werden. Nur die Reinheit des flüssigen Eisens verbleibt bisher noch in der Hochtemperaturschmelze, Schlacke, Filtersieb auf diesen Ebenen. Tatsächlich verstehen Experten in der Industrie, dass es schwierig ist, durch diese Maßnahmen hochreines geschmolzenes Eisen zu erhalten, die Situation nur verbessern kann, und für die Tiefenreinigung von geschmolzenem Eisen, die Analyse des Auftretensmechanismus und die Verhinderung von Gussfehlern nur wenig Forschung, selten Gegenmaßnahmen. Alle Arten von schädlichen Gasen und nichtmetallischen Einschlüssen in geschmolzenem Eisen verbleiben nach dem Erstarren im Gussteil, verursachen verschiedene Gussfehler und beeinträchtigen die Leistung von Gussteilen. Die durch nichtmetallische Einschlüsse gebildeten harten Partikel führen zu Schwierigkeiten bei der Gussbearbeitung. Und die schädlichen Verunreinigungselemente in geschmolzenem Eisen wirken sich direkt auf die Struktur und Leistung des Gussstücks aus. Es sind diese Faktoren, die die Gesamtqualität von inländischem Guss über einen langen Zeitraum geringer machen als die von importiertem Guss. Daher sollten wir die Qualität der Metallurgie von geschmolzenem Eisen verbessern, Bemühungen um einen niedrigen Gehalt an schädlichen Elementen und Gasen, hochreines geschmolzenes Eisen zum Zwecke kleiner Trümmer, basierend auf dem Grauguss-Mittelfrequenzofen-Schmelzprozess, werden wir weiter verbessern Die moderne Reinigungstechnologie und der technologische Prozess für geschmolzenes Eisen, um sicherzustellen, dass hochreines Eisen zum Gießen verwendet werden muss, um so die hohe Qualität und Leistungsfähigkeit der Gussteile sicherzustellen.

5. Schlussfolgerung

(1) Zwischenfrequenzofen zum Schmelzen von Grauguss, Stahlschrott muss ein bestimmtes Verhältnis haben, sollte im Allgemeinen mehr als 50% der Ladung ausmachen. Es sollte ein stickstoffarmes Graphitaufkohlungsmittel ausgewählt werden und eine hohe Aufkohlungsrate sollte garantiert werden, um qualitativ hochwertiges geschmolzenes Eisen mit gutem Graphitisierungsgrad, weißer Öffnung und geringer Schrumpfungsneigung zu erhalten. Zur gleichen Zeit, eine große Anzahl von Stahlschrott und Hochofeneisen, weniger oder kein neues Roheisen, um die genetischen Auswirkungen von dickem Graphit zu beseitigen. Die Produktionskosten können stark reduziert werden, indem die Preisdifferenz zwischen Roheisen und Stahlschrott genutzt und nachts zum Tiefpunkt des Strompreises geschmolzen wird.

(2) Wenn der S-Gehalt im geschmolzenen Eisen im Allgemeinen niedrig ist, sollten Schwefelmaßnahmen ergriffen werden, um den S-Gehalt im geschmolzenen Eisen auf 0.06 % ~ 0.1 % zu erhöhen, die Kernkapazität zu erhöhen, die Anzahl der Kristallkeime und den Perlitgehalt zu erhöhen , verbessern die Graphitmorphologie, veredeln Graphit, fördern die Bildung von A-Typ-Graphit, verbessern die Brutwirkung und Schneidleistung und verbessern die Festigkeit.

(3) durch die Einführung des Aufkohlungsprozesses für Stahlschrott + Erhöhung von CE und Si / C als + schnelles Betriebsverfahren der Sicherung, Stärkung der Produktionstechnologie wie Impfung, Kontrolle der Überhitzungstemperatur von heißem Metall bei 1510 ~ 1530 ℃, Temperatur bei 1480 ~ 1500 ℃ Ofen, um Gussfehler zu reduzieren, die Leistung zu steigern, starke Asche, um die Qualität des geschmolzenen Eisens und die Gussqualität zu verbessern, die Ausschussrate zu reduzieren.

(4) Die Qualität des geschmolzenen Eisens ist ein wichtiger Faktor, der die Qualität des Gusseisens beeinflusst. Ohne hochwertiges geschmolzenes Eisen ist es unmöglich, hochwertige Gussteile zu erhalten. Um die hohe Qualität und Leistungsfähigkeit von Grauguss zu gewährleisten, ist es notwendig, die Reinheit des geschmolzenen Eisens auf der Grundlage des aktuellen Schmelzprozesses von Grauguss in Zwischenfrequenzöfen zu verbessern und die moderne Reinigungstechnologie und den technologischen Prozess weiter zu perfektionieren aus geschmolzenem Eisen.

Zweistufiges Induktionshärten für Halbwelle KETCHAN Induction Kybernetik der Graugussschmelze im Mittelfrequenz-Induktionsofen

Zweistufiges Induktionshärten für Halbwelle

  • Art und Laufrichtung des Eintauchens des Abschreckwerkstücks in das Abschreckmedium richtig wählen:
      Beim Abschrecken soll auf eine möglichst gleichmäßige Abkühlung geachtet und in Richtung des geringsten Widerstandes abgeschreckt werden. Bei der Massenproduktion von dünnen Ringteilen, dünnen Plattenteilen, komplexen Formen von Kurvenrädern und Kegelrädern usw. bei freier Kühlung ist es schwierig, die Anforderungen an die Maßgenauigkeit zu gewährleisten. Dazu kann man beim Pressen die Teile in einem speziellen Presswerkzeug abschrecken, plus einem gewissen Druck nach dem Abkühlen. Da die Form und Größe der Teile durch die Form begrenzt sind, ist es möglich, die Verformung der Teile innerhalb des angegebenen Bereichs zu begrenzen.
  • Rechtzeitiges und richtiges Temperieren:
      In der Produktion wird ein beträchtlicher Teil des Werkstücks nicht beim Abschrecken rissig, sondern wegen des Abschreckens nach nicht rechtzeitigem Anlassen und Rissbildung. Denn beim Abschreckvorgang bleiben die im Werkstück vorhandenen Mikrorisse unter der Einwirkung großer Abschreckspannung, Schmelzen, Aufweiten, so dass seine Größe die kritische Bruchgröße erreicht, wodurch ein verzögerter Bruch auftritt. Die Praxis hat bewiesen, dass rechtzeitiges Abschrecken und Anlassen wirksame Maßnahmen zur Vermeidung von Rissbildung sind. Bei Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt und legierten Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt und komplexen Formen ist ein rechtzeitiges Anlassen nach dem Abschrecken besonders wichtig.
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