石墨颗粒机 柱状石墨增碳剂颗粒机 邯郸柱状增碳剂螺旋挤出机
我国石墨的主要消费结构及消费总量走势
石墨行业分析
我国石墨资源分布广泛,主要分布在黑龙江、山东、内蒙古、河南、四川、湖南等地; 目 前,我国已经形成山东平度、湖北宜昌、黑龙江鸡西、内蒙古兴和等生产加工基地,近几年,我国石墨行业受宏观经济放缓及国内石墨资源整合等影响,但产量依然保持稳定。现从三大建议来分析石墨行业技术。
⑵提高原铁液的硅量,控制孕育量。
灰铸铁中的硅一部分是原铁液中的硅,一部分是孕育带入的硅。
许多人喜欢原铁液中的硅低点,然后用很大的孕育量孕育,这种做法并不科学:大量的孕育是不可取的,这会增大收缩倾向。孕育是为了增加结晶核心的数量,促进石墨化,少量的孕育(0.2%~0.4%)就可以达到这个目的。从工艺控制来说,孕育量应该相应稳定,不能有过大的变化。这就要求原铁液的硅量也要相应稳定。提高原铁液的硅量,既可以减少白口和收缩倾向,又能发挥硅固溶强化基体的作用,性能反而不降低。目前比较科学的做法是提高灰铸铁原铁液的含硅量,孕育量控制在0.3%左右,这样可以发挥硅的固溶强化作用,对提高强度有利,也对减少铸件收缩有利 。
⑶合金化的方法对铁液收缩有很大影响。
合金化能有效提高铸铁的性能,我们常用的合金元素是铬、钼、铜、锡、镍。
铬:铬能有效地提高灰铸铁的性能,随着加入量的增加,性能会一直提高。铬的白口倾向比较大,这是大家顾忌的问题。加入量太大,会出现碳化物。至于铬量的上限如何控制,不同的加铬工艺,上限有所不同,如果铬加入到原铁液中,其上限不要超过0.35%,提高原铁液中的铬量会使铁液白口倾向和收缩倾向加大,非常有害。
另一种加铬的工艺不是提高原铁液铬,而是将铬加入到铁液包中,用冲入法冲入,这种工艺会大大减少铁液的白口和收缩倾向,同前一种工艺相比,同样的铬量,白口和收缩倾向会减少一半以上,这种加铬方式,铬的上限可以控制到0.45%。
钼:钼的特性与铬非常相似。由于钼的价格昂贵,加钼会大幅度增加成本。因此,应尽可能少加钼,多加一些铬。用冲入法加铬、加钼是减少合金化收缩的有效措施。
⑷铁液浇注温度对收缩的影响。
温度高铁液收缩倾向大,这是大家都有的经验。要控制浇注温度在合理的范围内是非常重要的,浇注温度如果高于工艺规定的合理的温度20~30℃,收缩倾向就会大幅增加。生产中要注意这样一种现象,没有自动保温功能的电炉,可能会使铁液温度升高,包铁液的浇注温度会低一些,随后温度会越来越高,如果不加以控制,就有可能产生收缩废品。生产中包铁液要烫包,烫好的包再用,而且包铁液浇注温度要控制在下限,不要在上限,防止温度不断升高。电炉熔炼控制好浇注温度,是防止铸件产生收缩废品的关键措施。
⑸铁液氧化倾向不容忽略:氧化大、收缩大。
铁液氧化倾向大是非常有害的,也会增大收缩倾向。为了降低铁液氧化,冲天炉熔炼就要实现快速熔炼。现在国外的先进电炉熔炼技术可以做到加入的铁料在几分钟内快速熔化,大大缩短了铁料在高温氧化阶段的时间,氧化倾向大幅降低,同时由于电炉增碳技术的应用,使铁液的氧化进一步降低,所以电炉熔炼也可以生产出低氧化、低收缩的铁液。只要严格控制好浇注温度,用电炉熔炼生产复杂的缸体、缸盖铸件也很有优势。
晶体石墨增碳剂的新用途:在生产高韧性风电球铁铸件、奥贝球铁铸件及大型复杂球铁柴油机缸体、缸盖过程中,经常遇到球化分级比2级低又比3级高,石墨球不圆整,石墨球直径达不到6级以上,EPC生产灰铸铁重卡变速机箱体出现了D型石墨等,采取了常规的工艺措施都难以解决问题,在生产原来配料、熔化、球化、孕育工艺不进行大的改变情况下,出铁时按1.5-2.0Kg/t铁液包中冲入0.5~1.0mm的晶体增碳剂(覆盖在球化剂上),这些问题就得到解决。换句话可以理解运用特定晶体增碳剂会对提高高韧性球铁风电铸件、奥贝球铁铸件、及大型复杂球铁柴油机缸体、缸盖的球化率、改善石墨球圆整度,减小石墨球直径起到有益的作用,EPC生产重卡变速机灰铸铁箱体对消除D型石墨有明显的效果。
增碳剂在铸造时使用,可大幅度增加废钢用量,减少生铁用量或不用生铁。绝大多数增碳剂都适用于电炉熔炼,也有少部分吸收速度特别快的增碳剂用于冲天炉。电炉熔炼的投料方式,应将增碳剂随废钢等炉料一起往里投放,小剂量的添加可以选择加在铁水表面。
保护优质的石墨资源已经迫在眉睫。这两年虽然石墨行业也开始实行石墨生产总量的调控,根据需求总量来调控矿山生产量,但是非法采矿现象仍然存在,石墨的供应量依旧大于需求量,建议管理部门加大粒度处罚乱采滥挖的矿点。对几处大型的石墨产业园区进行资源整合,淘汰不具备一定工艺能力和技术水平的中小矿点,整合不合理、能耗高、污染严重的中小型企业,避免中、低炭石墨产品过多生产,控制石墨低端产品市场的投放量,如将鸡西和萝北云山的产能在旺季时缩为一半,淡季时停工减产。
增碳剂种类:石墨增碳剂、石墨化增碳剂、石油焦增碳剂、煅后石油焦增碳剂、铸造用增碳剂、炼钢用增碳剂、煤质增碳剂、棒棒增碳剂、柱状增碳剂、低硫增碳剂、低氮增碳剂等等,以上公司都可以生产加工
3、铁液化学成分对增碳剂增碳效果的影响
3.1硅对增碳剂增碳效果的影响
铁液中的硅对增碳效果有较大的影响。硅含量高的铁液增碳性不好。有人让铁液中Si的质量分数在0.6%~2.1%的范围内变化,并添加如表1所示的A,B两种增碳剂,观察加入增碳剂后增碳时间的区别,铁液中Si的质量分数高时,增碳速度慢。
3.2硫对增碳剂增碳效果的影响
正如铁液中的硅的质量分数对增碳效果的影响那样,硫的含量对增碳也有一定的影响。用表2中的A增碳剂,在添加前先加入试剂用的硫化铁,观察S的质量分数对增碳的影响。当添加硫化铁、铁液中S的质量分数为0.045%时,将它与无添加硫化铁、铁液中S的质量分数为0.0014%的低硫铁液相比较,增碳速度要迟缓得多。
4、增碳剂选择及加入方法
4.1应选择含氮量少的增碳剂
铸铁铁液中通常的氮的质量分数在100 ppm以下。如果含氮量超过此浓度(150-200 ppm或者更高),易使铸件产生龟裂、缩松或疏松缺陷,厚壁铸件更容易产生。这是由于废钢配比增加时,要加大增碳剂的加入量引起的。焦炭系增碳剂,特别是沥青焦含有大量的氮。电极石墨的氮的质量分数在0.1%以下或极微量,而沥青焦氮的质量分数约为0.6%。如果加入质量分数为0.6%氮的增碳剂2%,仅此就增加了120 ppm质量分数的氮。多量的氮不仅容易产生铸造缺陷,而且氮可以促使珠光体致密、铁素体硬化,强烈提高强度。
4.2增碳剂的加入方法
铁液的搅拌可以促进增碳,因此搅拌力弱的中频感应电炉与搅拌力强的工频感应电炉比较,增碳相对困难得多,所以中频感应电炉有增碳跟不上金属炉料的熔解速度的可能性。
即使是搅拌力强的工频感应电炉,增碳操作也不能忽视。这是因为,从感应电炉熔炼的原理图可知,感应电炉内存在开的搅拌铁流,在其边界的炉壁附近还存在着死角。在炉壁停留、附着的石墨团如果不用过度升温和长时间的铁液保温是不能熔入铁液的。铁液过度升温和长时间的保温,会增大铁液过冷度,有加大铸铁白口化的倾向。此外,对于在炉壁附近产生强感应电流的中频感应电炉来说,如果附着在炉壁的石墨团之间钻进铁液,在进行下一炉熔炼时,钻进的金属被熔化,导致侵蚀和损伤炉壁。因此,在废钢配比高,加入增碳剂多的情况下,加入增碳剂要更加注意。
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