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低成本爐外精煉技術在鑄造廠的應用
2016-11-22 08:59

李立軍,馬宏儒,王國恩

(宣化鋼鐵機械制造有限公司,河北宣化075100)

我廠生產鑄鋼件,使用HX-5電弧爐熔煉,脂硬化水玻璃砂型鑄造,產品包括冶金、礦山、機電、鐵路、汽車等行業。隨著國內工業化的加快,上述行業對產品質量要求越來越高。生產高質量的鑄鋼件首先是生產潔凈鋼液,國內潔凈鋼液主要是通過爐外精煉完成。

1精煉工藝的選擇

    精煉工藝是根據鋼種的不同要求,而采取的有針對性的特殊處理。

1. 1產品的冶金要求

    我廠生產的冶金軋輥、破碎機動額體、挖掘機殼體、車輪、齒輪等,材質是ZU70Mn2Mo, ZG35CrMnSi,ZG25Mn2、ZG42CrMo、ZG270-500、ZG300-570等。一般情況下鑄鋼件有硬度、強度、韌性、耐酸性、耐堿性、耐候性等要求,其中疲勞壽命、抗拉強度和沖擊韌度是決定鑄件使用壽命的關鍵,這些性能主要取決于鑄件的材質和鋼液的潔凈度,影響潔凈度的主要是鋼液中的P,S.N,H,TO)的含量。

1. 2爐外精煉的目的

    產品的材質在電弧爐上是容易實現的,但鋼液的潔凈度是普通電弧爐難以提高的,在影響鋼液潔凈度的有害元素中,P、S可以通過電弧爐的調渣、換渣、合成渣洗去除至(P0.015%.S0. 010%,這一含量對于鑄件已遠低于優質鋼含量。精煉的主要目的是

去氣和脫氧。

2精煉設備的選擇

    目前,爐外精煉的設備功能主要有:攪拌(氣體、電磁力、機械)、氣氛調整(密閉)、減壓或者真空、渣成分調整(添加溶劑)、加熱(吹氧、電加熱)、添加合金、噴吹(粉劑吹人)等功能,其冶金效果在很大程度上滿足了要求,缺點是設備費用高,處理時間長,操作費用高。

各煉鋼廠都是綜合考慮制造鋼種、生產量和與粗精煉的組合等,選擇最適合的爐外精煉法。

2. 1精煉設備的功能比較

   幾種爐外精煉設備功能的比較見表1。

2. 2鋼包喂線一吹氮精煉的特點

2. 2. 1工藝的適用性

    鋼包喂線一吹氫是近年來大小鋼廠新增最多的爐外精煉工藝,其采用了包中插人脫氧劑包芯線進行脫氧、夾雜變性和包中吹入氬氣攪拌、均勻成分、促進夾雜物上浮,同時具有氬氣泡去氣作用[2],達到凈化鋼液的目的。

2.2.2工藝的優越性

    (1)投資少成本低

 從表1中可以看出WF一吹氬是精煉設備中最經濟的,特別適合任何規模產量的鑄造廠對中低合金鋼液進行凈化的爐外精煉工藝。

    (2)適應強,應用廣

    采用不同成分的粉劑芯線喂線可以對鋼液進行不同的處理,達到脫氧、鈣處理、成分微調、合金化[[3J、改善鋼的鑄態組織和提高力學性能(抗氧化性、高溫強度、蠕變強度、耐蝕性)等目的,工藝簡單,操作靈活。

3應用效果檢驗

    我廠2006年投產一臺DGN- II型喂線機配合鋼句底吹氬,對生產的所有鋼種進行爐后處理,收到了很好的效果,如表2、圖1所示。

 

    通過以上的檢驗結果可以看出,經過這種精煉工藝處理后的鋼液,產品性能都有10%以上的提高,夾雜物得到了有效的變質處理,提高了產品的綜合性能。

4結語

    鋼包喂線與吹氫組合在我廠實際應用,以其靈活的工藝優越性和較高的性價(力學性能與成本)比,非常適合在鑄造廠的應用。

                          參考文獻

1()梶岡博幸著,李宏譯.爐外精煉[M].北京:冶金工業出版社,2002.

2)冶金部超高功率電弧爐技術開發協調組編.電弧爐一爐外精煉技術〔M].北京:中國金屬學會《鋼鐵》編輯部,1989.

徐鹿鳴.包芯線技術及其在冶金工業中的應用(J.鐵合金,2008,39(1):30-33.

收稿日期:2009-07-27;修訂日期:2009-08-31

作者簡介:李立軍(1971-).內蒙古赤峰人,工程師.主要從事鑄鋼、鑄鐵的冶煉及鑄造技術.

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