目前,各鑄造公司(廠)隨著生產(chǎn)量不斷擴(kuò)大,沖天爐的噸位在提高,鑄件日生產(chǎn)量也在逐步上升。在沖天爐熔煉過程中,經(jīng)常會(huì)碰到一些較難解決的問題,筆者根據(jù)自己多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),介紹一些解決辦法,供同行參考。
1.熔化帶以上的耐火磚易掉落問題
國(guó)內(nèi)一般鑄造廠家的沖天爐大多數(shù)都有爐襯,而為了防止耐火磚的縫隙滲漏鐵液,一般情況下總是砌內(nèi)外二層耐火磚,并且使里外兩層火磚的縫隙錯(cuò)開。然而,如果在熔化帶以上砌內(nèi)外二層耐火磚,由于支撐法蘭經(jīng)過多次熔化很容易被侵蝕(因?yàn)榉ㄌm是鋼板,靠近法蘭的耐火磚侵蝕后,法蘭也容易侵蝕),致使上層耐火磚(內(nèi)層磚)失去支撐,受到撞擊、震動(dòng)時(shí)很容易掉落,有時(shí)還會(huì)傷人.經(jīng)過改進(jìn),我們把熔化帶以上的耐火磚,做成整體。這樣,即使法蘭化掉三分之二,耐火磚也不易掉落。
2.過橋、出鐵口易被侵蝕問題
隨著鑄件日產(chǎn)量的提高,及鐵液過熱溫度的升高,沖天爐的過橋、出鐵口很容易被侵蝕擴(kuò)大。過橋侵蝕擴(kuò)大以后容易造成鐵液氧化,以及過橋滲漏;而且出鐵口侵蝕擴(kuò)大以后,容易造成鐵液堵塞不住,易燙傷人,影響沖天爐的正常生產(chǎn)。我們采取以下措施來(lái)防止。
(1)在修搪過橋、出鐵口的普通耐火泥中,增加10%~20%的剛玉砂(Al2O3)來(lái)提高這兩處的高溫強(qiáng)度,這種方法簡(jiǎn)單、可靠、成本低。
(2)在出鐵溫度比較高(≥1 500℃),熔化時(shí)間比較長(zhǎng)(≥20h)時(shí),采用聯(lián)礦的#126或#127耐火材料,效果比較理想,但成本較高。
我們采用以上兩種方法,克服了生產(chǎn)中過橋、出鐵口易出現(xiàn)故障的問題。
3.固定式前爐容量的選擇
在我國(guó)采用固定式前爐的鑄造廠家還是比較多的,一般情況下都考慮前爐可以多儲(chǔ)存鐵液,來(lái)均勻批料的化學(xué)成分。因此大多數(shù)鑄造廠家選擇的前爐容量都為批料重量的5~10倍,這樣一來(lái)前爐的容量是擴(kuò)大了,但是也不利于前爐的爐渣盡快排出,特別是對(duì)生產(chǎn)球墨鑄鐵是非常不利的。因?yàn)闋t渣中的w(S)為0.1%~0.3%,而原鐵液的w(S)量一般情況下低于0.1%,爐渣長(zhǎng)時(shí)間停留在前爐內(nèi),越積越厚,從過橋流到前爐的鐵液要穿過厚的渣層,原鐵液的w(S)也隨之升高。要想獲得低w(S)量鐵液,筆者建議:
(1)前爐的容量不要太大,一般為批料的3~5倍即可,前爐內(nèi)的爐渣要定期放掉。
(2)有的廠家需要澆注比較大的鑄件,前爐容量較大,可考慮開設(shè)上下二個(gè)出渣口,澆注大件時(shí)把下面的出渣口堵住,開上面的出渣口,一般情況下開下面的出渣口即可。
(3)有條件的話可采用虹吸前爐,鐵液與爐渣自動(dòng)分離。
4.如何保持澆包尺寸(容量)穩(wěn)定
每種澆包都有固定的尺寸及相對(duì)應(yīng)的容量,但是澆包在使用過程中不斷地受到侵蝕,尺寸不斷擴(kuò)大,容量不斷增加,一旦操作工掌握不好鐵液多放了,球鐵就容易出現(xiàn)球化不良及不球化。針對(duì)這個(gè)問題我們采取以下措施:
(1)定期更換澆包,根據(jù)我們使用國(guó)產(chǎn)材料的情況,每只澆包最多使用50包次左右,就必須更換。當(dāng)然這還要看各廠家的修包質(zhì)量、鐵液溫度和使用狀況而定。
(2)有條件的話可采用聯(lián)礦公司的專用搪包材料,V-CAST699A,這種材料高溫強(qiáng)度好,耐沖刷。用699A耐火材料搪的澆包,每天使用100包次左右是沒有問題的,而且使用后也不用大修。
5.加料口材料
目前國(guó)內(nèi)的沖天爐加料口通常采用普通鐵圈磚,或耐熱鋼板制成,而加料口以下都砌普通耐火磚。經(jīng)過一段時(shí)間的使用以后,鋼板材料易變形(因?yàn)闆_天爐打爐時(shí),加料口的溫度達(dá)1 000℃左右)。而加料口下面一段約1 m以內(nèi)的耐火磚,由于加料時(shí)與鐵料的撞擊很容易損壞與脫落。我們采用以下方法改進(jìn):
在加料口和加料口以下1 m內(nèi)都用高硅球鐵,做成成型空心鐵磚,取代普通耐火磚砌在爐內(nèi)。用球鐵做成的鐵磚強(qiáng)度高,不易變形。
6.孕育處理方法與孕育量
目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)鑄造廠家進(jìn)行爐前孕育采用人工加入的方法比較多,受場(chǎng)地、環(huán)境、認(rèn)識(shí)等方面影響,往往只要把孕育劑加入澆包就算完事了。孕育時(shí)間只占出鐵時(shí)間30%~50%,有的操作人員干脆把孕育劑放人澆包內(nèi),以“減輕勞動(dòng)強(qiáng)度”,這種方法的孕育效果是很差的,嚴(yán)格講這種方法不算孕育處理,只能算是加入添加劑。
關(guān)于孕育量的問題,有的鑄造廠家為了達(dá)到理想的孕育效果,把孕育劑的加入量提高到0.8%~1.0%。有的資料介紹孕育劑的加入量高于1.0%,借以滿足鑄件性能的要求。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),孕育劑有一個(gè)******加入量,超過這個(gè)量反而容易出現(xiàn)其它缺陷,筆者的看法是:
(1)要達(dá)到理想的孕育效果,孕育處理的時(shí)間一定要嚴(yán)格控制在出鐵時(shí)間的70%以上,而且孕育劑的粒度要均勻,大小要適中,最好使用有時(shí)間控制的自動(dòng)給料裝置,避免人為影響。
(2)孕育處理完畢,鐵液要充分?jǐn)嚢韬蟛拍馨窃鼭沧ⅰ?/span>
(3)孕育處理方法到位以后,孕育劑的加入量一般控制在0.4%~0.6%就足夠了。過高的孕育劑加入量有時(shí)反而會(huì)增加鐵液的粘度和夾渣傾向。
(4)有條件的話可采用瞬時(shí)隨流孕育處理,這是目前最好的一種孕育處理方法。
7.灰鑄鐵的w(S)量
一般認(rèn)為S在灰鑄鐵中是有害元素,w(S)量高易產(chǎn)生鑄件“熱裂”和造成硫化夾雜物傾向。所以一般都要求鐵液中的w(S)量≤0.12%或≤0.1%,只有上限,沒有下限。用沖天爐熔化,鐵液中的w(S)量一般都在0.1%左右,而用電爐熔化,鐵液中的w(s)量一般都在0.015%~0.035%,這樣低的w(S)量對(duì)處理高牌號(hào)灰鑄鐵是十分不利的。根據(jù)我們長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與國(guó)外的資料介紹,灰鑄鐵中的******w(S)量為0.08%~0.12%,最低不能小于0.05%。用電爐熔化的鐵液要考慮增S(加FeS),來(lái)達(dá)到比較理想的孕育效果。
8.風(fēng)口比
沖天爐風(fēng)口比,國(guó)外一般選擇15%~25%,我們的教課書上原來(lái)都是按照15%-25%寫的,但是根據(jù)我國(guó)的鑄造原輔材料,特別是焦炭質(zhì)量狀況,顯然是不合適的。由于我國(guó)各鑄造廠使用的材料不一樣,焦炭質(zhì)量差別很大,所以在選擇沖天爐風(fēng)口比時(shí),一定要結(jié)合自己工廠的特點(diǎn),合理選擇沖天爐韻風(fēng)口比。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),我國(guó)的沖天爐風(fēng)口比取3%~6%比較合理,原輔材料較好時(shí)可選擇上限,反之可選擇下限。
《現(xiàn)代鑄鐵》