更新时间:2022-08-26 10:36
白心可锻铸铁是白口铸铁在氧化介质中经长时间的加热退火,使铸坯脱碳后形成的,此过程被称为脱碳退火。生产白心可锻铸铁的加热温度为950~1000℃。在加热和保温过程中,铸坯表面与炉中氧化性气氛反应引起脱碳,心部渗碳体石墨化并形成团絮状石墨。脱碳剂粒度为8~15mm,组成为铁矿石或氧化铁屑+大粒砂与铸件一起装箱密封,其添加量为铸件重量的10%~20%。
氧化精炼期主要是脱碳精炼,即将熔体中的残C或已生成碳化物的C氧化成CO逸出。其主要措施有两种:一是吹氧脱碳;二是加脱碳剂铁磷或高纯硅石粉进行脱碳。其化学反应如下:
1、吹氧脱碳
2C+O →2CO↑
2Al4C3 +9O2→4Al2O3 +6CO↑
2、脱碳剂脱碳
3C+ Fe2O3 →2Fe +3CO ↑
C+FeO →Fe +CO↑
Al4C3 +3Fe2O3→2Al2O3 +3CO↑+6Fe
Al4C3 +9FeO→2AI2O3 +3CO↑+9Fe
2Al4C3+9SiO2→4AI2O3 +9Si +6CO↑
还原熔炼期结束后,进入氧化精炼期。氧化精炼期炉池上表面的熔化层不能太厚,也不能再加料,此时开始脱碳。吹氧脱碳是比较有效的方法,不会带入任何的杂质,但需要增设吹氧装置和吹氧管(枪)。
加脱碳剂的量是根据还原熔炼期结束后的沾棍颜色来判断的,并根据反应的剧烈程度来控制加脱碳剂(铁磷)的快慢。一般铁磷要分若干次加入。脱碳反应是放热反应,因此在加铁磷脱碳时可适当降低输入功率,待反应剧烈程度下降后,再提高功率(达到满负荷的80%左右),以保证不使熔液温度下降。待反复加铁磷脱碳和根据沾棍颜色判断合格后,即可逐渐降低功率停炉。
冶炼亚白刚玉对电气工作参数有特殊的要求。在还原熔炼期,开始熔化炉料可保持稍高的二次电压,之后采用较低的二次电压和较高的二次电流埋弧操作。这样有利于提高炉池内的温度和还原杂质。而在氧化精炼期,宜采用较高二次电压、较低二次电流明弧操作,这样有利于脱碳时所生成的CO逸出,同时也不易造成加脱碳剂时因反应剧烈而出现喷溅现象。在后期精炼时,采用低电压、大电流,目的是增大电阻热,提高炉内熔液温度,使熔解在刚玉熔液中的游离碳更加充分地将残留的杂质还原掉,从而降低杂质含量,提高Al2O3含量。
脱碳反应是电炉炼钢过程中最重要的化学反应,脱碳反应在炼钢过程的主要作用如下:
(1)脱碳反应的热效应是最主要的化学反应热,为电炉炼钢提供了必要的化学热。
(2)脱碳反应在熔池进行后,提供冶金反应的主要动力学条件,可以搅动熔池传热,加速冶金反应的传质速度,成倍地提高反应速度,对于消除电炉炼钢的冷区起着决定性的作用。
(3)配碳可以降低铁素体的熔点,促使熔池尽快形成,对于缩短冶炼周期有积极的意义。
(4)碳优先于铁和氧反应,采用合适的配碳以后,脱碳反应有利于降低铁的吹损,有利于提高金属收得率
(5)熔池内部脱碳反应产生的一氧化碳气泡是电炉脱除氢、氮的最经济、最有效的手段。
(6)脱碳反应是通过搅动熔池运动,促使熔池内大颗粒夹杂物上浮,并被炉渣吸收去除,从而提高粗炼钢水质量的保证。
(7)脱碳反应产生的气体是超高功率电炉泡沫渣操作的主要气源。
1、氧化性强,加入后使钢液中的碳含量很快形成CO而出。
2、不污染钢水和环境。
3、加入后能形成大量气泡,起到钢液均化搅拌作用。