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低成本炉外精炼技术在铸造厂的应用
2016-11-22 08:59

李立军,马宏儒,王国恩

(宣化钢铁机械制造有限公司,河北宣化075100)

我厂生产铸钢件,使用HX-5电弧炉熔炼,脂硬化水玻璃砂型铸造,产品包括冶金、矿山、机电、铁路、汽车等行业。随着国内工业化的加快,上述行业对产品质量要求越来越高。生产高质量的铸钢件首先是生产洁净钢液,国内洁净钢液主要是通过炉外精炼完成。

1精炼工艺的选择

    精炼工艺是根据钢种的不同要求,而采取的有针对性的特殊处理。

1. 1产品的冶金要求

    我厂生产的冶金轧辊、破碎机动额体、挖掘机壳体、车轮、齿轮等,材质是ZU70Mn2Mo, ZG35CrMnSi,ZG25Mn2ZG42CrMoZG270-500ZG300-570等。一般情况下铸钢件有硬度、强度、韧性、耐酸性、耐碱性、耐候性等要求,其中疲劳寿命、抗拉强度和冲击韧度是决定铸件使用寿命的关键,这些性能主要取决于铸件的材质和钢液的洁净度,影响洁净度的主要是钢液中的P,S.N,H,TO)的含量。

1. 2炉外精炼的目的

    产品的材质在电弧炉上是容易实现的,但钢液的洁净度是普通电弧炉难以提高的,在影响钢液洁净度的有害元素中,PS可以通过电弧炉的调渣、换渣、合成渣洗去除至(P0.015%.S0. 010%,这一含量对于铸件已远低于优质钢含量。精炼的主要目的是

去气和脱氧。

2精炼设备的选择

    目前,炉外精炼的设备功能主要有:搅拌(气体、电磁力、机械)、气氛调整(密闭)、减压或者真空、渣成分调整(添加溶剂)、加热(吹氧、电加热)、添加合金、喷吹(粉剂吹人)等功能,其冶金效果在很大程度上满足了要求,缺点是设备费用高,处理时间长,操作费用高。

各炼钢厂都是综合考虑制造钢种、生产量和与粗精炼的组合等,选择最适合的炉外精炼法。

2. 1精炼设备的功能比较

   几种炉外精炼设备功能的比较见表1

2. 2钢包喂线一吹氮精炼的特点

2. 2. 1工艺的适用性

    钢包喂线一吹氢是近年来大小钢厂新增最多的炉外精炼工艺,其采用了包中插人脱氧剂包芯线进行脱氧、夹杂变性和包中吹入氩气搅拌、均匀成分、促进夹杂物上浮,同时具有氩气泡去气作用[2],达到净化钢液的目的。

2.2.2工艺的优越性

    (1)投资少成本低

 从表1中可以看出WF一吹氩是精炼设备中最经济的,特别适合任何规模产量的铸造厂对中低合金钢液进行净化的炉外精炼工艺。

    (2)适应强,应用广

    采用不同成分的粉剂芯线喂线可以对钢液进行不同的处理,达到脱氧、钙处理、成分微调、合金化[[3J、改善钢的铸态组织和提高力学性能(抗氧化性、高温强度、蠕变强度、耐蚀性)等目的,工艺简单,操作灵活。

3应用效果检验

    我厂2006年投产一台DGN- II型喂线机配合钢句底吹氩,对生产的所有钢种进行炉后处理,收到了很好的效果,如表2、图1所示。

 

    通过以上的检验结果可以看出,经过这种精炼工艺处理后的钢液,产品性能都有10%以上的提高,夹杂物得到了有效的变质处理,提高了产品的综合性能。

4结语

    钢包喂线与吹氢组合在我厂实际应用,以其灵活的工艺优越性和较高的性价(力学性能与成本)比,非常适合在铸造厂的应用。

                          参考文献

1()梶冈博幸著,李宏译.炉外精炼[M].北京:冶金工业出版社,2002.

2)冶金部超高功率电弧炉技术开发协调组编.电弧炉一炉外精炼技术〔M].北京:中国金属学会《钢铁》编辑部,1989.

徐鹿鸣.包芯线技术及其在冶金工业中的应用(J.铁合金,2008,39(1):30-33.

收稿日期:2009-07-27;修订日期:2009-08-31

作者简介:李立军(1971-).内蒙古赤峰人,工程师.主要从事铸钢、铸铁的冶炼及铸造技术.

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