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電爐爐前鐵水熱處理中鑄鐵操作應(yīng)用方法分析
新聞分類: 技術(shù)資訊 瀏覽:2436 日期:2012/03/29
盡管諸多的無(wú)素對(duì)TL、TE都有著不同程度的影響，但影響最大的是［C］、［Si］這兩個(gè)元素。這里面即包含了［C］、［Si］元素的作用，還包含了其他石墨化，反石墨化元素的綜合作用。在產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被廣泛用于鑄鐵出產(chǎn)的在線丈量，是一種成熟可靠的測(cè)定方法。因此當(dāng)鐵水中其他的成份、含量發(fā)生變化時(shí)熱分析儀測(cè)報(bào)的［C％］、［Si％］的有效含量就會(huì)發(fā)生變化。更正確的講是［C］、［Si］成份的含量，其數(shù)值與常規(guī)化學(xué)分析方法分析出碳含量C％、硅含量Si％是有差別的。 同時(shí)樣杯中添加的碲元素使鐵水按照亞不亂系白口方式凝固，也使鐵水的共晶凝固溫度進(jìn)一步降低，高鐵水共晶點(diǎn)碳當(dāng)量，所以熱分析儀所能丈量的鐵水碳當(dāng)量弘遠(yuǎn)于理想狀態(tài)時(shí)的4.32％的范圍，根據(jù)Si％含量及其他元素的不同其碳當(dāng)量的丈量上限可以達(dá)到4.83％。 我們使用這種實(shí)際鐵水的冷卻曲線進(jìn)行鐵水質(zhì)量分析與控制更加接近出產(chǎn)實(shí)際，與單純使用以成份為基礎(chǔ)的鐵碳平衡相圖進(jìn)行出產(chǎn)分析與控制比擬減少了一個(gè)環(huán)節(jié)，其結(jié)果將更加正確，控制的精度更高，在出產(chǎn)中施展的作用將更有力。箱式爐消除此現(xiàn)象方法可采取增加Te加入量，進(jìn)步鐵水溫度、 延長(zhǎng)保溫時(shí)間，使未完全融化的合金微小顆粒充分熔化。 熱分析技術(shù)應(yīng)用于工廠爐前控制，需留意的幾個(gè)題目，固然理論熱分析技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，但因?yàn)橐笫褂谜呔哂幸欢ǖ睦碚撍胶拖喾Q的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就我國(guó)鍛造企業(yè)實(shí)際職員的素質(zhì)和知識(shí)結(jié)構(gòu)情況而言，還很難達(dá)到，目前還主要應(yīng)用在丈量鑄鐵白口化冷卻曲線，通過(guò)TL、TE的數(shù)值推算［C］、［Si］含量的層面上，在使用中常常會(huì)泛起一些理論和操縱上的困惑與失誤，比較典型的題目，有如下幾點(diǎn)： A、鐵水碳當(dāng)量、［C］、［Si］含量丈量范圍的認(rèn)定：從丈量原理上講，熱分析儀器只能丈量共晶鐵水，過(guò)共晶鐵水因?yàn)橄饶痰某跎酁槭_(kāi)釋的結(jié)晶潛熱不規(guī)律，在冷卻曲線上無(wú)顯著特征點(diǎn)，無(wú)法快速正確的在爐前判定出初晶溫度TL，所以根據(jù)冷卻曲線無(wú)法正確計(jì)算出鐵水的C、Si含量，這里所說(shuō)的過(guò)共晶鐵水的概念與一般理解的過(guò)共晶不同，鐵碳相圖上鐵水的共晶點(diǎn)的碳含量約為4.30％，但因?yàn)閷?shí)際鐵水中的共晶點(diǎn)確認(rèn)熱分析發(fā)所能夠丈量的鐵水碳當(dāng)量，Si元素有降低共晶凝固溫度，進(jìn)步鐵水共晶點(diǎn)碳當(dāng)量的作用。 根據(jù)以上分析可以看出，熱分析技術(shù)所測(cè)定的鐵水冷卻曲線，除通過(guò)由TL、TE的數(shù)值推算出［c］、［si］含量進(jìn)行定量監(jiān)控外，通過(guò)對(duì)冷卻曲線狀態(tài)的監(jiān)控，還可以用于定性的監(jiān)控鐵水的溫度、包晶反映、過(guò)氧化等現(xiàn)象。我國(guó)在1979年到1990年的11年對(duì)熱分析儀亦做了大量的研究工作。 鐵水成份熱分析儀由TL、TE推算出來(lái)的［C］、［Si］含量，是鐵水中的［C］、［Si］元素綜合了其他元素的作用以后所能表現(xiàn)出實(shí)際效果的含量。 在鐵水中除了碳［C］、硅［Si］兩大成份以外、 還存在著多種微量元素，在鐵水中這些微量元素有著各自不同的作用方法（石墨化、 反石墨化等）。在常規(guī)前提下調(diào)整TL、TE最利便的方法、也是調(diào)整這兩個(gè)元素的含量。 20世紀(jì)90年代中期跟著世界工業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移，一些發(fā)達(dá)國(guó)家的廠商來(lái)我國(guó)采購(gòu)鑄件或投資建廠，為了獲得高品質(zhì)的鑄件，把他仍依靠的熱分柝技術(shù)也帶進(jìn)中國(guó)來(lái)，使熱分析儀的應(yīng)用首先在獨(dú)資，合資和出產(chǎn)出口鑄件的工廠展開(kāi)，并取得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 對(duì)于普通熱分析系統(tǒng)來(lái)講也是如斯，普通熱分析儀器只進(jìn)行白口凝固冷卻曲線測(cè)定，通過(guò)捕獲到初晶溫度TL、共晶溫度TE這兩個(gè)特征點(diǎn)，由內(nèi)裝的計(jì)算機(jī)程序計(jì)算出碳當(dāng)量［CE］、碳含量［C］、 硅含量［Si］，需要說(shuō)明的是：鐵水成份熱分析儀講演的［C］、［Si］含量是鐵水中所有元素對(duì)TL、TE綜合作用效果，等效［C］、［Si］元素對(duì)TL、TE作用效果的講演。
很多研究證實(shí)影響鐵水質(zhì)量的因素除成份外，鐵水性狀也是影晌鐵水質(zhì)量的一個(gè)重要因素，所謂鐵水性狀即某一成份的鐵水某一時(shí)刻所處的狀態(tài)，不同的熔煉過(guò)程的不同時(shí)刻鐵水的性狀是各異的，這種性狀以鐵水成份為基礎(chǔ)前提隨時(shí)間而動(dòng)態(tài)變化的，這種性狀的不同必定會(huì)對(duì)鑄件機(jī)能產(chǎn)生影響。但對(duì)性狀對(duì)鐵水質(zhì)量的影響假如使用常規(guī)的基于成份的分析方法我們無(wú)法加與區(qū)別。 鐵水成份爐前快速熱分析技術(shù)是以鑄鐵組織形成過(guò)程的凝固溫度曲線為被測(cè)對(duì)象，由計(jì)算機(jī)對(duì)凝固溫度曲線迸行解析，從而計(jì)算出鐵水的碳當(dāng)量（CE％），碳含量（C％），硅含量 （Si％）等指標(biāo)的鑄鐵爐前快速分析技術(shù)，丈量精度可達(dá)到CE|O.1O％、C|0.05％、 Si|0.l0％。固然熱分析技術(shù)目前發(fā)展形勢(shì)很快，但對(duì)于我國(guó)整個(gè)鍛造業(yè)在熱分析技術(shù)的應(yīng)用水平上與外資企業(yè)比擬還存在不小的差距，理論熟悉上有一定誤區(qū)，使用過(guò)程中還存在一定題目，主要需要在以下幾個(gè)方面加以改迸：
我們從事鍛造技術(shù)工作的人雖都知道鐵碳平衡相圖，它是我們從事金屬材料研究與出產(chǎn)的基礎(chǔ)工具，它給出了鐵水成份下凝固過(guò)程相變溫度之間的定量關(guān)系，鐵水凝固相變溫度的狀態(tài)又與鐵水鍛造后的鑄件的各項(xiàng)機(jī)能存在一定的關(guān)系，我們就是通過(guò)這種關(guān)系進(jìn)行金屬材料各項(xiàng)機(jī)能指標(biāo)的猜測(cè)，調(diào)控出產(chǎn)過(guò)程。各元素在不同的含量下又有著不同的作用程度。 C、Si含量的丈量范圍由鐵水凝固過(guò)程中的初晶溫度TL和共晶溫度TE決定，只要冷卻曲線可以準(zhǔn)確判定出TL和TE，就可以依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公司推算出其C、Si元素的含量。 C、丈量誤差原因分析：由前面的論述可以看出熱分析法在爐前鐵水控制的應(yīng)用是一種基于成份當(dāng)量的過(guò)程控制，并非嚴(yán)格意義上的成份丈量方法，其對(duì)于成份的丈量的依據(jù)是理想狀態(tài)Fe-C-Si三元素相圖，實(shí)際出產(chǎn)過(guò)程中的鐵水與理想狀態(tài)的Fe-C-Si三元素相圖所依據(jù)鐵水間的差異必定會(huì)傳遞到成份丈量過(guò)程中，影響成份丈量的精度，固然對(duì)于不亂的差異所造成的誤差可以通過(guò)修正系數(shù)加以修正，但對(duì)于鐵水中除C和Si元素外的其他元素的波動(dòng)所造成的誤差則沒(méi)有有效的修正措施，這一點(diǎn)實(shí)際丈量時(shí)需引起留意，在原材料不不亂予以考慮。 B、過(guò)冷失敗的處理：在使用熱分析技術(shù)分析鐵水成份過(guò)程中，在某種前提下會(huì)泛起鐵水在共晶凝固過(guò)程中不能按照亞不亂系白口方式凝固，呈現(xiàn)共晶溫渡過(guò)冷現(xiàn)象，無(wú)法正確判定共晶溫度致使丈量失敗，其原因是主要因?yàn)椋F水中含有如Fe、Ti、Si、C等未完全熔化的微小顆粒，在凝固時(shí)抵消了Te無(wú)素的白口化傾向，起到形核核心的作用。這些元素互相融合，互相反應(yīng)以后，對(duì)備自的作用程度有著抵消和增強(qiáng)。 |
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