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熔炼铁水质量如何把控铸铁切屑为代表的原材料?

作者:万博  来源:万博manbetx官网  时间:2019-09-20 15:31  点击:

  当前,铸造生铁的价格居高不下,而且今后的价格走势仍然看涨,这已成为影响我国铸造行业发展的重要因素。另一方面,近年来我国很多铸造厂都已配置加工设备,大多数铸件都经粗加工或全部加工后交货,许多铸造厂都要面对如何处理大量切屑的问题。

  正确地利用铸铁切屑,不仅可以实现物料的循环利用,节约资源,降低生产成本,在用感应电炉熔炼的条件下,还有助于改善灰铸铁的冶金质量。

  用感应电炉熔炼灰铸铁时,铁液中的氧含量较低。如果氧含量低到0.001%以下,则铁液中可以作为外来晶核的氧化物和氧、硫复合化合物就很少,铁液对孕育处理的回应能力不够,灰铸铁的组织中易于出现D型、E型石墨。

  切屑的表面面积大,而且表面有氧化膜,在炉中配20~30%的切屑,可以使熔炼制得的铁液中氧含量提高,从而改善灰铸铁冶金质量。这一观点,已由国内外许多铸造厂的实际经验所证实。

  含切削液的铸铁切屑,可以先经焙烧处理或离心处理,脱除水分和油脂后再用作炉料;也可以不经焙烧处理,直接以含有切削液的湿切屑作为炉料。

  当然,有的加工工序不用切削液,其所得到的切屑是干的,很便于直接回收利用。这样的切屑应严格与含切削液的切屑分开,单独存放。

  铸铁切屑可以预先用压力机压制成团块,作为炉料;也可以直接以松散的切屑装炉。

  用切屑作为炉料,其所适用的装炉工艺因切屑的状态不同而异。干态压制团块、干态松散切屑、含切削液的压制团块和含切削液的松散切屑,都应根据设备的具体情况规定相应的装料作业工艺,不能随意操作。

  切屑回收利用前,最好先予以焙烧处理,脱除加工时切削液所带进的水分和油脂,这样,可防止铁液吸收气体,也可避免装炉和熔炼初期烟雾弥漫。

  如果采用未脱除切削液的切屑,装料工艺又不妥当,就会导致铁液中的气体含量增高,不仅影响铸件质量,而且熔炼过程中气体还会向炉衬内扩散,并有可能导致感应线圈损坏。

  同时,使用未经脱除水分和油脂的切屑装炉,会产生大量含油的烟气,污染作业环境。如果只用电炉配置的常规除尘系统排除这种烟气,其中的油脂很容易堵塞除尘系统的滤布,因此。必须有相应的防范措施。

  焙烧的温度一般为300℃~450℃。焙烧的目的是烘干水分、烧去油脂,但是、在焙烧后的冷却过程中切屑的表面易于氧化,从而导致熔炼过程中炉内渣量增加。因此,最好使焙烧炉内保持还原性气氛。

  由于焙烧处理耗用的能量很多,而且还有切屑表面氧化所带来的问题,国外有些铸造厂采用离心机处理湿切屑。据报道,离心处理可使切屑中的水分和油脂含量降低到2%左右,虽然,作为炉料使用时对此也应有所考虑,但究竟比未经处理的湿切屑好得多。

  在场地条件允许的情况下,也可将带有切削液的切屑晾晒,以脱除水分,但其效果不如离心脱湿。

  压制团块时,切屑中不必加任何粘结剂。制成的团块,如经多次转运,可能会有少量碎屑脱落,但不影响其使用效果。

  铸铁切屑经压力机压制后,其容重大致与废钢、铁相当,熔化过程中的能耗也基本上相同。如果铸造厂自行压制,切屑可按铸铁的品种分别压块、分别储存,就更有利于准确配料,也有助于提高熔化效率、改善铸件质量。

  用压力机将未经焙烧、也未采取其他脱湿措施的切屑压成块时,可同时将水分和油脂挤出,最后团块中的切削液残留量约2~3%。挤出的切削液可收集起来,经适当的处理后重复使用。

  用冲天炉熔炼铸铁时,炉料要经受强劲气流的作用,因而不能直接利用松散的切屑。如将切屑压制成团块,则可当作回炉料或废钢使用,其用量基本上可不受制约。

  切屑团块加入冲天炉后,进入熔化带前,要先经过一段预热阶段,采用残留有少量切削液的团块,其中的水分和油脂都可在预热过程中脱除,并随炉气排出,对熔炼过程和铁液质量都没有影响。因此,用于冲天炉时,含有切削液的切屑可不经焙烧或其他脱湿处理,直接压成团块后作为装炉材料。

  感应电炉熔炼时,压制的切削团块也非常适用。考虑炉料配比时,可视其等同于回炉料和废钢。

  由于炉内没有强劲气流的作用,也可直接将松散的切屑装入炉内,因此,实际生产中多采用这种方式,感应电炉熔炼采用压制团块者较少。

  对于感应电炉,干的松散切屑、含有切削液的湿松散切屑、干的切屑团块和湿切屑团块都可应用,但采用不同状态的切屑时,都必须严格遵守相应的装料工艺。一项最基本的原则是:绝对不允许含有切削液的切屑直接与铁液接触。

  无论是熔沟式工频感应电炉或无心工频感应电炉,出铁时炉内都保留有部分铁液,再次装入炉料时,不能先加入含有切削液的松散切屑或团块。

  用经焙烧的干切屑压制的团块,可直接加入炉内保留的铁液中,也可随其他炉料同时加入,其在炉料中所占的比也不必限制。

  用经焙烧的、松散的干切屑时,如采用连续加料方式,其用量可以是炉料总量的50%,甚至更多一些。较常用的装置是用螺旋给料器定量给料,通过装设炉盖中部的卸料管,将干切屑直接注入炉膛中部的铁液中。开始给料时,炉内保留铁液的容积不宜少于电炉容量的30%,以确保铁液能较好地起能量转换的作用。炉内铁液量超过电炉容量的80%后,也不宜继续加入切屑,因为此时液面的搅拌作用不够,切屑不易熔入铁液。

  美国Allis-Chalmers公司,感应电炉熔炼设备中利用切屑的装置要点如下:

  切屑储存斗-螺旋定量器-刮板式提升机-焙烧炉(600~800℉,还原性气氛)-冷却-风送到炉前储料斗-螺旋给料器-卸料管(通过炉盖中部)-炉内用湿团块时,只能将其加在其他干燥炉料的上面,使其在接触铁液前能完全脱除水分和油脂。

  无心中频感应电炉中,既没有强劲的气流,每次熔炼终了、出铁后又不保留铁液,因而,炉料中配用切屑的自由度较大。可用经脱除切削液的松散切屑和团块,也可用含切削液的松散切屑和团块,但应采取处理油烟的措施。

  采用松散切屑时,如装料时将切屑置于炉底部,则感应耦合不好,不能充分地得到电能;如将切屑装在炉料的顶部,则因搅拌作用差,切屑不易浸没于铁液中。最好与回炉料、废钢混装于炉膛中部,使切屑填充在回炉料、废钢之间的空隙中。

  一般情况下,松散切屑的用量,以其在炉料中所占的比例为30%为度,切屑用量太多,往往导致炉内渣量增多,并使电炉的熔化率降低。如果对切屑的预处理得当(如在还原性气氛下焙烧),而且配备有专用的给料装置,用量也可以更多一些。返回搜狐,查看更多

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