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近30年來(lái),感應(yīng)電爐在鑄鋼業(yè)界的應(yīng)用發(fā)展很快,當(dāng)然是由于其具有不少長(zhǎng)處,但是,鑄鐵樹(shù)脂砂生產(chǎn)廠家,另一方面,它也有很多短處。選用其作為熔煉設(shè)備,一定要進(jìn)行全1面的分析、研究,生產(chǎn)鑄鐵樹(shù)脂砂的廠家,力求揚(yáng)其所長(zhǎng)、避其所短,切不可湊熱鬧、趕潮流。設(shè)備選定以后,就應(yīng)該對(duì)其特性有比較全1面的了解,力求在節(jié)能、減排的基礎(chǔ)上不斷提高鑄件產(chǎn)品的質(zhì)量。
以下,就感應(yīng)電爐熔煉鑄鋼的長(zhǎng)處和短處作簡(jiǎn)單的分析,供參考。

1、長(zhǎng)處
在鑄鋼熔煉方面,與電弧爐熔煉相比,采用坩鍋式感應(yīng)電爐有不少長(zhǎng)處,如:
?。?)感應(yīng)電爐雖然也是高功率的耗電設(shè)備,但是對(duì)電網(wǎng)的干擾比電弧爐小得多;
?。?)在對(duì)環(huán)境的影響方面 熔煉過(guò)程中噪音小、排放的煙、氣、粉塵和廢渣都比較少;
?。?)在資源的利用方面 裝爐材料(包括加入的各種合金元素)的燒損少、收得率較高。造渣材料的用量小得多,而且不用電極;
?。?)在冶金功能方面 由于有電磁攪拌作用,鋼液的成分比較均勻,鋼液的溫度也比較均勻,溫度控制也比較方便,沒(méi)有因電極而致的增碳問(wèn)題。由于沒(méi)有電弧的高溫作用,也沒(méi)有氮在高溫下離解而易于被鋼液吸收的問(wèn)題;
(5)設(shè)備的投資較少,占用場(chǎng)地的面積也比較?。?/p>
?。?)較易于實(shí)現(xiàn)作業(yè)的自動(dòng)化。
2、短處
由于具有上述長(zhǎng)處,自從上世紀(jì)80年代以來(lái),坩鍋式感應(yīng)電爐在鑄鋼方面的應(yīng)用發(fā)展很快,但是,坩鍋式感應(yīng)電爐也有其特有的短處,制約它的發(fā)展?!绾伪芏??’是工藝技術(shù)人員必需面對(duì)的課題。要避短,就應(yīng)該對(duì)這些短處有充分的了解。
(1)耐火爐襯方面的問(wèn)題
耐火爐襯是坩鍋式感應(yīng)電爐的重要組成部分,確保其正常運(yùn)行,對(duì)設(shè)備作業(yè)的可靠性、經(jīng)濟(jì)效益、安全性乃至鑄鋼產(chǎn)品的冶金質(zhì)量都至關(guān)重要。
坩鍋式感應(yīng)電爐熔煉所用的能量,鑄鐵樹(shù)脂砂生產(chǎn)廠家電話,是由感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁通量、通過(guò)耐火爐襯傳送到爐內(nèi)金屬的。耐火爐襯的厚度增大,則漏磁通增大,感應(yīng)器輸出的功率、功率因數(shù)和電效率都隨之降低。為了盡量減少平衡電容對(duì)無(wú)功功率的補(bǔ)償、提高電效率,必需盡可能地使耐火爐襯的厚度減到最1小。因而,在煉鋼用的各種熔爐中,感應(yīng)電爐耐火爐襯的厚度,比任何爐型的爐襯都小得多,但是,其作業(yè)條件卻又比其他爐型的爐襯苛刻得多。
1)爐襯的內(nèi)表面接觸熔融的鋼液、溫度很高,外表面則與水冷的感應(yīng)線圈相接,薄薄的爐襯中溫度梯度卻非常之大。
2)爐內(nèi)的鋼液因電磁作用而不斷攪拌,增強(qiáng)了鋼液對(duì)爐襯的沖涮,也增強(qiáng)了其中懸浮的氧化物對(duì)爐襯的侵蝕,新邱區(qū)鑄鐵樹(shù)脂砂,而且攪拌作用也使鋼液吸收氣體的可能性增大。
3)如果爐襯打結(jié)的緊實(shí)度不夠,或燒結(jié)不好,熔爐過(guò)程中有鋼液滲入爐襯的裂隙,滲入的鋼液因?yàn)橛懈袘?yīng)加熱的作用,不會(huì)在裂隙中凝固,而要在裂隙中繼續(xù)深入,直到接觸線圈、引起短路,甚至造成重大的安全事故。
因而,對(duì)爐襯耐火材料的性能、粒度級(jí)配、爐襯的修筑、爐襯的燒結(jié)都必須嚴(yán)格要求,不能有絲毫馬虎。
(2)冶金功能方面的問(wèn)題
坩鍋式感應(yīng)電爐熔煉鑄鋼,其冶金功能比電弧爐熔煉差得多,因此,早期只能用于熔煉冶金質(zhì)量要求一般的鋼種,制造小型鑄鋼件。上世紀(jì)80年代以后,隨著設(shè)備和耐火材料的不斷改進(jìn),可以在熔煉過(guò)程中實(shí)施溫和的氧化沸騰,增強(qiáng)其冶金功能,適用范圍也逐步擴(kuò)大到優(yōu)質(zhì)低合金鋼、高合金鋼,乃至超低碳不銹鋼和各種高溫合金。但是,感應(yīng)電爐熔煉在冶金功能低的問(wèn)題仍然不能忽視。
1)感應(yīng)電爐熔煉,爐渣是靠鋼液傳導(dǎo)的熱量使之熔化的,爐渣的溫度低于鋼液的溫度,不能像電弧爐熔煉那樣,經(jīng)由鋼液-爐渣之間的多種冶金反應(yīng),實(shí)施氧化精煉和擴(kuò)散脫氧。
2)電弧爐熔煉,熔池是淺盆型,渣線部位的直徑大約是熔池深度的4~5倍;坩堝式感應(yīng)電爐熔煉,熔池是圓筒形,熔池的直徑小于其深度,二者之比大約0.6~0.75。由此可見(jiàn),感應(yīng)電爐熔煉時(shí),鋼液-爐渣接觸的界面比電弧爐熔煉時(shí)小得多,根本就不可能利用鋼液-爐渣之間的冶金反應(yīng)進(jìn)行冶煉作業(yè)。
因此,鑄鋼企業(yè)采用感應(yīng)電爐熔煉時(shí),對(duì)爐料的要求必須非常嚴(yán)格:各種原材料都要確知其化學(xué)成分;裝爐材料的用量都要由計(jì)算確定;廢鋼和回爐料都必須干燥、無(wú)泥沙、無(wú)油污;裝爐材料的最1大尺寸不能大于坩堝內(nèi)腔尺寸的1/2。

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鑄鐵腐蝕機(jī)理鑄鐵的腐蝕通常為化學(xué)的或電化學(xué)的, 其腐蝕狀態(tài)可能是均勻的、局部的、應(yīng)力的和晶界間的。工程上要求腐蝕應(yīng)是均勻的, 因?yàn)榫植康?、?yīng)力的及晶界間的腐蝕是危險(xiǎn)的破壞形式。
鑄鐵的腐蝕既與其化學(xué)成分、金相組織、零件的表面特性等因素有關(guān), 還與浸蝕性介質(zhì)的成分、活潑性及溫度等因素有關(guān)。鑄鐵在大氣中的腐蝕速度很慢, 隨著時(shí)間的延長(zhǎng), 鑄件表面將形成一層防護(hù)膜, 使合金由活潑狀態(tài)變?yōu)槎栊誀顟B(tài), 顯著地降低鑄鐵在大氣中的腐蝕速度。在有明顯晶界的合金鑄鐵中, 由于特種碳化物和其他化合物沿晶界析出, 固溶體內(nèi)含的合金元素減少, 沿著晶界極易發(fā)生微晶間腐蝕, 使鑄鐵產(chǎn)生孔洞或降低強(qiáng)度。 鑄鐵在大氣、海水、酸、堿、鹽和其他介質(zhì)的作用下都會(huì)發(fā)生腐蝕。不同的使用條件,不同的腐蝕環(huán)境,腐蝕過(guò)程、機(jī)理不同,腐蝕形式也不相同。
鐵碳合金的基本組成元素為鐵和碳,基本組成相為鐵素體、滲碳體及石墨。由于在鑄鐵中滲碳體(陰)的電極電位高于鐵素體(陽(yáng)),而石墨(陰)的電極電位又比滲碳體的高,與電解質(zhì)溶液接觸過(guò)程微電池,促進(jìn)腐蝕。 鑄鐵在各種環(huán)境中的耐蝕性主要由其成分和微觀組織結(jié)構(gòu)決定。鑄鐵成分中各元素對(duì)其耐蝕性都有影響,碳、硅、錳、磷、硫是鑄鐵中必然存在的元素。

總的來(lái)講,上述各元素在通常含量范圍內(nèi)對(duì)鑄鐵耐蝕性的影響并不明顯。為了改善鑄鐵耐蝕性,通常向鑄鐵中加人Ni、Cr、Si、Cu和Al等合金元素;Ti(鈦)、V(釩)等元素偶爾也作為合金元素加入。這些元索單獨(dú)或聯(lián)合加入對(duì)改善鑄鐵的耐腐蝕性和耐熱性有很大的作用。
在大部分市政應(yīng)用領(lǐng)域,如:水、鹽水、蒸汽等,球墨鑄鐵的耐腐蝕性和抗1氧化性都超過(guò)鑄鋼。

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