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硅锰合金​对铁液质量的基本要求:

硅锰合金不同牌号灰铸铁件的浇注温度范围大致为1330-14100C。在一般情况下,铁液的出炉温度至少比浇注温度提高500C,故根据铸铁牌号(自HT100至HT350)和铸件结构条件的具体情况,铁液出炉温度应不低于1380-14600C。当需要浇注特薄(2-4mm)铸件时,出炉温度还应提高20-300C。为了满足浇注铸件的需要,不同牌号可锻铸铁的出炉温度应不低于1460-14800C。对球墨铸铁及其它变质处理的铸铁,在其球化一孕育处理过程中铁液的温度会有显著的下降,为了补偿铁液的温度损失,需相应提高铁液的出炉温度。

化学成分:熔炼得到的铁液化学成分需要满足铸件的规格要求。用冲天炉熔炼时,配料计算是保证铁水化学成分合乎要求的首要环节。即根据铁水化学成分的要求,考虑冲天炉在熔炼过程中元素的变化和炉料的实际情况,计算出各种金属炉料的配合比例。各种牌号铸铁要求的化学成分随铸件壁厚和铸造方法而异。例如,HT20-40铸铁的化学成分范围为:C3.3-3.5%、Si1.5-2.0%、Mn0.5-0.8%、S<0.12%、P<0.25%。用于配置HT20-40的金属料平均成分如表3。

所用铁合金为含硅45%硅铁,含锰75%的锰铁。熔炼过程中元素的变化为:Si –15%、Mn –20%、S +50%。

其配料计算如下:

(1)计算炉料中各元素的变化

a) 炉料含碳量: C铁水% = 1.8% +0.5 C炉料%已知铁水所需的平均含碳量为3.4%,按上式算得 C炉料%=3.2%;

b) 炉料含硅量: 已知铁水所需的平均含硅量1.75%,硅锰合金硅的熔炼烧损为15%,则Si炉料=1.75/(1-0.15)=2.06%;

c) 炉料含锰量 已知Mn铁水=0.65%,熔炼烧损20%,故Mn炉料=0.65/(1-0.20)=0.81%;

d) 炉料含硫量 已知S铁水=0.12%,增硫50%,则:S炉料=0.12/(1+0.5)=0.08%;

e) 炉料含磷量 磷在熔炼过程中变化不大,P炉料=P铁水<0.25%

综合上列计算结果,所需配置的炉料平均化学成分为: C炉料3.2%、Si炉料2.06%、Mn炉料0.81%、S炉料<0.08%、P炉料<0.25%

(2)初步确定炉料配比

a) 回炉料的配比:主要取决于废品率和成品率,它随具体生产情况而变化。此处取20%。

b) 新生铁和废钢配比:设新生铁为χ%,则废钢为80%-χ%。按炉料所需含碳量为3.2%,新生铁、废钢、回炉料的含碳量各为4.19%、0.15%、3.28%,可列出下式:4.19χ+0.15(80-χ)+3.28′20=3.2′100得出χ=60.0%。故铁料配比为:Z15生铁60%、废钢20%、回炉料20%。

(3)然后按上述配比及各种炉料的成分,硅锰合金计算配合后的炉料成分如表4。

硅锰合金