锰铁合金硅铁加入量 今缺硅量0.67%,亦即每100公斤炉料需加硅0.67公斤。所用硅铁含硅量为45%,故每100公斤炉料需加硅铁量为0.67/0.45=1.5公斤。锰铁加入量 同上法计算,每100公斤炉料需加入含锰75%的锰铁为:0.12/0.75=0.16公斤。
制定配料单:根据配比和层铁量,确定每批炉料中各种炉料的重量,写出配料单。设已知层铁500公斤,可算得每批铁料的组成为:生铁:500′60%=300公斤、废钢:500′20%=100公斤、回炉料:500′20%=100公斤、45%硅铁:500′1.5%=7.5公斤、75%锰铁:500′0.16%=0.8公斤。
有害成分:铸铁熔炼过程中,必须将有害的元素成分(磷、硫以及其它干扰铸铁正常结晶和组织控制的微量元素等),控制在限量以下。
1)脱硫 冲天炉熔炼中铁液中硫的来源,一是炉料中固有的硫,二是从焦碳中吸收的硫。酸性冲天炉不具有脱硫能力,碱性冲天炉能在一定程度上起到脱硫的作用。炉渣碱度在一定范围内提高时,有利于降低铁液含硫量;温度提高时,铁液在熔炼过程中增硫量减少;炉气氧化性强时,渣中FeO含量增高,不利于脱硫反应的进行。适当提高焦铁比,减小送风强度,有利于脱硫。但当生产球墨铸铁件时,除了用热风冲天炉进行炉内脱硫外,还常采用炉外脱硫的措施。炉外脱硫的基本要点是尽量扩大脱硫剂与铁液之间的接触面积,以加强脱硫效果。锰铁合金常用方法有:利用电石脱硫的摇动包脱硫法、喷射脱硫法、机械脱硫法、机械搅拌脱硫法和多空塞脱硫法等。
2)脱磷 磷对铸铁的机械性能,特别是对球墨铸铁和可锻铸铁的韧性有害,因此要严格控制铸铁的含磷量。冲天炉熔炼的脱磷能力很弱。因此对铁液的含磷量只能通过配料来控制。应采用一定比例的低磷生铁和废钢进行配料。
铁液纯净,含有的渣、气体、夹杂物量少。为了将冲天炉熔炼中形成的夹杂物从铁液中去除,常在熔炼过程中按照炉料重量,加入一定量的石灰石CaCO3 作为溶剂。石灰石在高温下分解,与泥沙、灰分等化合形成低熔点的复杂化合物——熔渣。熔渣易于与铁液分离便于去除。冲天炉熔炼的优缺点及其应用冲天炉是最普遍应用的铸铁熔炼设备。它用焦炭作燃料,焦炭燃烧产生的热量直接用来熔化炉料和提高铁液温度,在能量消耗方面比电孤炉和其它熔炉节省。而且设备比较简单,大小工厂皆可采用。但冲天炉也存在一定的缺点,主要是由于铁液直接与焦炭接触,故在熔炼过程中会发生铁液增碳和增硫的过程。采用了冲天炉一电孤炉双联熔炼法或冲天炉一感应电炉双联熔炼法,以充分利用冲天炉熔化效率较高、锰铁合金电孤炉和感应电炉对铁液过热能力强及化学成分控制容易的优点。