铸铁熔化配料计算

铸造技术11/ 2005 经验交流 经验交流 Experience Exchange 铸铁熔化配料计算 刘志虎 (平阳机械厂,山西 候马043200) 中图分类号:TG243 文献标识码:B 文章编号:100028365(2005)1121085202 Calculation for Mix of Cast Iron Melting LIU Zhi2hu (Pingyang Mechanical Factory ,Houma 043200 ,China) 冲天炉熔化灰铸铁的配料计算,多用试算法和二 元方程联立求解法。前者,很难一次成功,后者因为计 算繁琐,不适用于炉前实际应用。特别是回炉料牌号 有变,或冲天炉炉况变化后,要迅速调整炉料配比,计 算起来比较困难。 作者推荐一种冲天炉熔化灰铸铁的简易配料计算 法,并对感应炉熔化合金铸铁配料计算进行了细详说 明。适用于一些中小企业,无先进的炉前检测手段,炉 前操作者文化水平不高,配料时参考。 1 冲天炉熔化配料计算 1. 1 计算步骤与计算公式 根据产品技术要求和冲天炉实际情况,计算炉 料中各元素的要求含量 x炉料=x铁液 / ( 1 ) 式中 x炉料 炉料中某元素的要求含量, %; x铁液 铸件(铁液)中某元素的要求含量, %; 熔化过程中元素增减率。 冲天炉熔化,通常五元素的增减率为碳+ (5 15) % ,硅- (1020) % ,锰- (1525) % ,硫+ (60 30) % ,磷 0。 生产之前,x炉料可以预先计算好,公布到炉前。 计算钢铁比 生铁加入量( %) = C炉- C钢 C铁- C钢 100 %(1 - Hy) 回炉铁加入量( %) = C炉- C钢 C回- C钢 100 %Hy 废钢加入量( %) = 1 -生铁加入量( %) -回炉铁 加入量( %) 式中 C炉 炉料要求含碳量, %; C钢 废钢含碳量, %; C回 回炉铁含碳量, %; C铁 生铁含碳量, %; Hy 回炉铁预加量, %。 Hy根据回炉铁库存数量确定。因为计算出的实 际加入量比预加量要低一些,确定预加量时应该略高 一些。 计算铁合金加入量 铁合金加入量( %) = (x炉料- 炉料加入量( %) 炉料中元素含量( %) 铁合金中元素含量( %) 100 % 计算硅铁加入量时,应从XSi中扣除孕育剂带入 硅。 验算硫(磷)的含量 验算结果必须保证: 炉料加入量(y) 炉料中硫 (磷)含量( %) 炉料允许硫(磷)含量( %)。 1. 2 应用实例 计算炉料中各元素要求含量 铸件 要 求 成 分 确 定 为(w%) : 3. 1C , 1. 6Si , 0. 9Mn ,0. 15P ,0. 12S。 冲天炉实际元素增减率为:C + 10 % ,Si - 15 % , Mn - 20 % ,S + 60 % ,P0 %。 炉料要求成分为: C炉= 3. 1 %/ (1 + 10 %) = 2. 8 %; Si炉= 1. 6 %/ (1 - 15 %) = 1. 9 %; Mn炉= 0. 9 %/ (1 - 20 %) = 1. 1 %; S炉= 0. 12 %/ (1 + 60 %) = 0. 08 %; P炉0. 15 %。 化铁用炉料成分见表1。 表1 炉料成分 炉料名称 元素含量w( %) CSiMnSP 铸造生铁4. 21. 80. 50. 070. 10 废钢0. 20. 30. 50. 030. 02 回炉铁3. 11. 61. 00. 10. 13 硅铁-75- 锰铁-60- 回炉铁预加量45 % 5801 经验交流 铸造技术11/ 2005 生铁加入量= (2. 8 - 0. 2)/ (4. 2 - 0. 2)100 % (1 - 45 %) = 36 % 回炉铁加入量= (2. 8 - 0. 2)/ (3. 1 - 0. 2)100 % 45 % = 40 % 废钢加入量= 1 - 36 % - 40 % = 24 % 计算铁合金加入量 孕育剂加入量0. 4 % ,硅的吸收率为80 % ,孕育剂 增Si量为0. 475 %80 % = 0. 24 % 硅铁加入量= 1. 9 % - 0. 24 % - (1. 8 %36 % + 1. 6 %40 % + 0. 3 %24 %) / 75 % = 0. 4 % 2 感应炉熔化合金铸铁配料计算 2. 1 计算步骤及计算公式 2. 1. 1 计算铁合金加入量 铁合金加入量(kg) =新料含量(kg)x炉/铁合金 中元素含量( %)。x炉为炉料中某元素的要求含量 ( %)。 计算硅铁、 锰铁时,应从炉料要求的硅、 锰含量中, 扣除生铁和废钢中的硅、 锰含量。 使用含有V、Ti、B和P等易氧化元素的回炉铁 时,应补加适量铁合金。 回炉铁补加量(kg) =回炉铁重量(kg)1 -收 得率( %) / 铁合金中元素含量( %) 收得率( %) 2. 1. 2 计算生铁预加量 生铁预加量(kg) = (新料量(kg)C炉- 铁合金 带入量(kg)/ C铁 式中 C炉 炉料要求含碳量, %; C铁 生铁含碳量, %。 2. 1. 3 计算废钢预加量 废钢预加量(kg) =炉料量(kg) -铁合金量(kg) -生铁预加入量(kg) -回炉铁铁合金补加量(kg) 2. 1. 4 核算炉料中碳、 硅、 锰实际含量,适当调整生铁 和废钢加入量。必要时计算硅(锰)铁调整量和碳块加 入量。 炉料实际含硅过高时,适当降低生铁使用量。 生铁降低量(kg) =炉料量(kg) (Si 算- Si炉 )/ (Si 铁- Si钢) 式中 Si算 计算出炉料实际含硅量, %; Si炉 炉料要求含硅量, %; Si铁 生铁含硅量, %; Si钢 废钢含硅量, %。 生铁实际加入量(kg) =生铁预加量(kg) -生 铁降低量(kg) 废钢实际加入量(kg) =废钢预加量(kg) +生 铁降低量(kg) 硅、 锰铁调整量(kg) 碳块加入量(kg) = 炉料总量(kg)C炉- C总 C综 C总 各种铁合金带入碳量,kg ; C炉 炉料要求含碳量, %; C综 碳块综合收得率, %。 2. 1. 5 验算炉料中硫(磷)含量 炉料带入硫(磷)总量(kg) 炉料总量(kg) 100 %炉料中硫 (磷)允许含量( %) 2. 2 应用实例 500 kg感应炉,熔化KmTBCr2Mo1Cu抗磨白口 铸铁500 kg ,使用200 kg同牌号回炉铁。 确定炉料要求含量 酸性炉炉料要求成分为w( %) : 3. 1C ,0. 9Si , 1. 6Mn ,2. 7Cr ,0. 8Mo ,1. 0Cu ,0. 1S ,0. 15P。 计算铁合金加入量 炉料成分如表2。 表2 生产用炉料成分 炉料名称 元素含量w( %) CSiMnSPCrMoCu 铸造生铁4. 21. 80. 50. 070. 12- 废 钢0. 20. 30. 50. 030. 02- 回 炉 铁3. 00. 71. 50. 070. 102. 60. 750. 98 锰 铁5. 0-600. 030. 30- 铬 铁5. 5-65- 电 解 铜-100 钼 铁-55- 锰铁加入量= 300(1. 6 % - 0. 5 %)60 % = 5. 5 kg 铬铁加入量= 3002. 7 %65 % = 12. 5 kg 钼铁加入量= 3000. 8 %55 % = 4. 4 kg 电解铜加入量= 3001 % = 3 kg 铁合金加入总量= 5. 5 + 12. 5 + 4. 4 + 3 = 25. 4 kg 计算生铁预加量 铁合金带入碳量= 5. 55 % + 12. 55. 5 % = 6801 铸造技术11/ 2005 经验交流 0. 96 kg 生铁预加量= 3003. 1 % - 0. 96 4. 2 % = 198. 6 kg 废钢预加量= 500 - 25. 4 - 198. 6 - 200 = 76 kg 验算炉料中碳、 硅、 锰实际含量 炉料实际含碳量= 2023 %+198.64.2 %+760.2 %+0.96 500 100 % = 3. 09 % 炉料实际含锰量= 2001.5 %+198.60.5 %+760.5 %+5.560 % 500 100 % = 1. 53 % 炉料实际含硅量= 2000. 7 % + 198. 61. 8 % + 760. 3 % 500 100 % = 1. 04 % 因为炉料实际含硅量偏高,生铁加入量应减少一 定数量。 生铁降低量= 500(1. 04 % - 0. 9) 1. 8 % - 0. 3 % = 46. 7 kg 因为炉料实际含锰量偏低,锰铁实际加入量应适 当增加。 锰铁增加量= 500(1. 6 - 1. 53) % 60 % = 0. 58 kg 生铁实际加入量= 198. 6 - 46. 7 = 151. 9 kg 废钢实际加入量= 76 + 46. 7 - 0. 58 = 122. 1 kg 碳加入量= 5003.1%- 2003%- 151.94.2%- 122.10.2 %- 0.96 - 0.585% 80 % = 2. 4 kg 各种炉料计算结果 回炉铁200 kg ,生铁151. 9 kg ,废钢122. 1 kg ,锰 铁6. 08 kg ,铬铁12. 5 kg ,钼铁4. 4 kg ,电解铜3 kg , 合计:500. 0kg外加碳块2. 4 kg。 收稿日期:2005207206 ; 修订日期:2005207215 作者简介:刘志虎(19372 ) , 山西稷山人,工程师,主要从事铸造合金的 熔炼工艺工作. 减少低铬磨球的铬损失率的方法 黄汉云1,李云松1,宋万军2,欧明辉3 (1. 株洲工学院,湖南 株洲412008 ;2.黄河铸钢厂,河南 焦作454971 ;3.江西城西钢球厂,江西 新余338029) Study on the Method for Reducing the Loss Rate of the Chromium for Low Chromium Milling Ball HUANG Han2yun1, LI Yun2song1, SONG Wan2jun2, OU Ming2hui2 (1. Zhuzhou Institute of Technology , ZhuZhou 412008 ,China ;2. Huanghe Cast steel Factory , Jiaozuo 454971 ,China ;3.Jiangxi West City Steel Ball Factory ,Xinyu 338029 ,China) 中图分类号:TG251. 1 +3 文献标识码:B 文章编号:100028365(2005)1121087201 铬是低铬铸铁磨球的重要合金元素,铬能形成合 金碳化物(Fe ,Cr)3C ,提高硬度,增强耐磨性,同时还 因改善碳化物的分布形态使磨球的冲击韧度与冲击疲 劳抗力增加。对于低铬磨球含Cr量愈高愈好,但金属 Cr价格昂贵,因此在生产中应尽可能降低铬的损失 率,笔者在调查江西、 湖南4家低铬钢球工厂,发现铬 的成分波动原因如下。 1 温度控制 铬铁加入温度应在1 450 以上。因为加入温度 愈低,铬的利用率愈低(图1) ,当铬铁加入温度为 1 450时,铬的 利