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熔煉溫度對(duì)爐襯使用壽命的影響

熔煉過程中鋼液的溫度過高，會(huì)造成爐渣溫度升高，對(duì)爐襯的侵蝕加劇，使?fàn)t襯沿渣線過早的損壞。此外，高溫還會(huì)促使鋼液的流動(dòng)性加速并加速向爐襯的裂紋滲透，加劇了金屬液對(duì)爐襯的化學(xué)侵蝕。在盡量控制熔煉溫度的同時(shí)，也不要出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間高溫或保溫等待澆鑄的情況，過高的溫度不但易使合金燒損，同時(shí)能耗也會(huì)增加。總之，熔煉溫度越高爐襯的使用壽命越低.

高溫的作用下爐襯材料中的SiO2會(huì)與鋼（鐵）液中的C發(fā)生還原反應(yīng)，快速侵蝕爐襯。

高溫保持是正常情況下爐襯浸蝕的主要原因，應(yīng)盡量減少高溫保持時(shí)間。高溫出鐵、低溫澆鑄，一直是操作的準(zhǔn)則。但是每一種鑄件都有其熔化工藝要求，樹脂沙產(chǎn)地在那里，在達(dá)到適合的溫度時(shí)，不要過于追求過度的超溫，要經(jīng)常觀察和測(cè)溫。滿足工藝要求即可，做到低溫熔化、快速升溫。高溫鋼液停留在爐襯中時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)爐襯的侵蝕越大。

某鑄造廠采用石英砂材料作爐襯材料生產(chǎn)鑄鐵件時(shí)，鐵液檢驗(yàn)合格，澆注也正常，樹脂沙出廠價(jià)格，但檢驗(yàn)鑄件質(zhì)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)碳元素低了、硅元素高了導(dǎo)致鑄件不合格。究其原因其實(shí)是盲目追求高溫出鐵所造成的。鐵液樣送檢后，爐上超高溫保持導(dǎo)致碳元素在高溫作用下形成1氧化碳?xì)怏w蒸發(fā)，爐襯材料在高溫作用下熔融—石英砂中的二氧化硅元素大量滲入鐵液中。

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芯頭是砂芯的重要組成部分。芯頭的作用是定位、支撐和排氣。芯頭在保證定位可靠，支撐牢固、排氣通暢的情況下，其數(shù)目越少越好。

1．垂直芯頭

垂直芯頭有三種形式，a）上下都作出芯頭，定位準(zhǔn)確，支撐可靠，排氣通暢。一般常用這種形式。尤其適于高度大于直徑的砂芯；b)只作下芯頭，不作上芯頭，合箱方便。適合于橫截面積較大而高度不大的砂芯；c)上、下芯頭都不作出，可降低砂箱的高度，便于調(diào)整砂芯的位置。適合于比較穩(wěn)的大砂芯。當(dāng)L與D之比≥5倍時(shí)，則采取加大的下芯頭：D2=（1.5~2.0）D。

有些鑄件只能做上芯頭，不能做下芯頭，此時(shí)可采取以下措施：

1）予埋芯頭

將芯頭（上大下?。┊?dāng)作模樣的一部分，同模樣一起去造型，將芯頭予埋在砂型中。此法適合于重量不大的小芯。2）吊芯用鐵絲或螺栓將砂芯吊在上箱，吊芯操作麻煩，只適合于單件小批生產(chǎn)；3）蓋板砂芯將芯頭擴(kuò)大。擱在下箱中，操作方便，能保證鑄件精度，有利于組織流水生產(chǎn)。4）使用芯撐件大、形狀復(fù)雜，砂芯多，不能吊，只能用芯撐支承。

2．水平芯頭

水平砂芯一般都有兩個(gè)芯頭，定位是可靠的。有時(shí)只有一個(gè)芯頭（懸臂芯），定位不可靠；或者雖有兩個(gè)芯頭，但可能傾斜或轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)可以采?。?/p>

1） 聯(lián)合芯頭（又叫挑擔(dān)芯頭）。小型彎管接頭常用聯(lián)合砂芯。

2） 加大或加長(zhǎng)芯頭，使砂芯重1心移入支撐面內(nèi)（即砂型中）。

3） 安放芯撐，增加砂芯的支撐點(diǎn)和支撐面積，使砂芯穩(wěn)固。

4） 增設(shè)工藝孔 ?為使砂芯穩(wěn)固，便于排氣和清理，可在適當(dāng)部位增設(shè)工藝孔，以便于設(shè)置芯頭。鑄成后可用螺絲塞頭堵上或焊死。

3.芯頭的定位機(jī)構(gòu)

下芯后，若要求砂芯不沿芯頭軸線方向移動(dòng)，不繞芯頭軸線轉(zhuǎn)動(dòng)?；?yàn)榱讼滦臼灰赘沐e(cuò)方位，可采用定位芯頭。（垂直定位芯頭，水平定位芯頭）。

4．芯頭尺寸的確定

芯頭橫截面的尺寸，一般決定于鑄件相應(yīng)部位孔眼尺寸，為了便于下芯、合箱，芯頭應(yīng)有一定的斜度，芯頭與芯座之間應(yīng)留有一定的間隙，芯頭與芯座之間的間隙，樹脂沙廠家電話，通常采取將芯盒作成名義尺寸，而將模樣加大來實(shí)現(xiàn)的。

芯頭尺寸包括芯頭高度、斜度、間隙，芯頭斜度及間隙，是為了下芯合箱方便而設(shè)的，芯頭尺寸一般查表決定。

5．芯頭承壓面積的驗(yàn)算

一般，忻府區(qū)樹脂沙，芯頭尺寸是按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，不進(jìn)行驗(yàn)算。但對(duì)自身重量很大的芯子，或受金屬液體浮力很大的芯子，為確保鑄件質(zhì)量，其芯頭尺寸則需驗(yàn)算。

驗(yàn)算方法、步驟：

1. 計(jì)算砂芯重量（自重）

2. 計(jì)算砂芯受到的浮力。

3. 計(jì)算各芯頭所受的最1大壓力

4. 計(jì)算芯頭所需的承壓面積。

5. 根據(jù)承壓面積，計(jì)算芯頭尺寸。

芯頭實(shí)際承壓面積必須大于計(jì)算值，否則就要采取提高承壓能力的措施。如提高芯座強(qiáng)度（在芯座上墊鐵片或耐火磚等），安放芯撐，增加水平芯頭長(zhǎng)度，增設(shè)工藝孔，增加芯頭等。以免芯頭壓壞芯座導(dǎo)致偏芯而鑄件報(bào)廢。

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關(guān)于電爐灰鑄鐵增硫問題

除了具有熔化溫度高的優(yōu)勢(shì)外，卻有不少缺點(diǎn)，主要有三個(gè)方面的問題：

一是鐵水過冷傾向較大，極易產(chǎn)生影響材料機(jī)械性能的D、E型石墨；

二是鐵水純凈，異質(zhì)結(jié)晶核心較少，導(dǎo)致孕育效果差，在同等成分條件下，鑄件強(qiáng)度偏低鐵質(zhì)偏硬；

三是收縮傾向較大，在高牌號(hào)灰鑄鐵中錳含量較高時(shí)，容易產(chǎn)生顯微縮孔、縮松。

針對(duì)上述問題，應(yīng)對(duì)的措施是：

1、在熔化后期增加一個(gè)高溫保持時(shí)間，盡可能使各種爐料熔化的鐵水晶粒均勻，尤其是細(xì)化石墨；

2、適量增加外來異質(zhì)核心（如硫化物），強(qiáng)化孕育效果，促進(jìn)A型石墨的形成；

3、控制高牌號(hào)灰鑄鐵的硫、錳含量及其比例，控制回爐料比例，達(dá)到合適成分。

這些措施，對(duì)不同結(jié)構(gòu)的鑄件產(chǎn)品是有差別的，需在實(shí)踐中掌握。

化學(xué)成分分析的結(jié)果，對(duì)一般的薄壁HT300鑄件來說似乎是正常的，然而對(duì)于液壓閥鑄件（壁較厚）卻出了問題。此缺陷成因：初步判斷是鐵水中MnS的含量過高而引起的鑄件顯微縮孔、縮松、縮裂，也就是說鐵水中的S、Mn含量超出鑄件所適應(yīng)的范圍（對(duì)不同鑄件其成分量有差別）。

由于在熔煉中加入了一定量的增S劑，鐵水中的S、Mn含量積累達(dá)到一定程度，就會(huì)導(dǎo)致鐵水含S量超出鑄件自身正常凝固結(jié)晶的要求，從而產(chǎn)生此類缺陷。對(duì)策：停止加入增S劑，調(diào)整Mn的含量，保證HT300灰鐵的五元素的正常含量，調(diào)整后，缺陷全部消除。

在電爐灰鐵鐵水中通過加入增S劑形成一定量的MnS，作為異質(zhì)核心，提高孕育效果，這從理論來說是正確的，但是近年來大多數(shù)文獻(xiàn)資料所說，電爐高牌號(hào)灰鐵的含S量需控制在0.05-0.10%比較合適，然而許多工廠的實(shí)踐證明，當(dāng)含Mn量在1%左右時(shí)，若鑄件成分分析含S量超過0.05%，鑄件就開始產(chǎn)生縮孔缺陷，當(dāng)含S量超過0.07%時(shí)就會(huì)發(fā)生批量縮孔，這種現(xiàn)象如何解釋呢？

灰鑄鐵中的S有兩種存在形式，一種是單質(zhì)，另一種是化合狀態(tài)的MnS，灰鐵中起結(jié)晶核心作用的硫，主要是化合狀態(tài)的MnS，我們現(xiàn)在的化驗(yàn)手段（無論是化學(xué)分析還是光譜分析），都只能分析出鑄件和鐵水中單質(zhì)狀態(tài)的S，而以化合狀態(tài)（MnS）存在的S是化驗(yàn)不出來的。當(dāng)單質(zhì)S含量超過0.05%時(shí)，化合態(tài)的S含量就比較高了，此時(shí)的鐵水中： MnO+FeS=MnS+FeO，F(xiàn)eO+C=Fe+CO，或2FeO+C=2Fe+CO2

這時(shí)鐵水在凝固過程中就在析出CO或CO2的同時(shí)產(chǎn)生部分棕色的MnS粉沫，形成鐵渣反應(yīng)氣縮孔。只要具備一定的條件，這種氣縮孔，不僅在電爐鐵水也在沖天爐鐵水中發(fā)生。其實(shí)我們?cè)陔姞t熔化過程中，已經(jīng)增加了一部分硫，這些硫來自于：

1、由回爐的澆注系統(tǒng)帶來，澆注系統(tǒng)中的硫磷含量遠(yuǎn)高于鑄件中的含量；

2、生鐵中的硫，一般生鐵中的硫含量是不高的，而我們購(gòu)買的普通生鐵上面都攜帶不同程度的爐渣（拉圾），我們是不會(huì)化驗(yàn)的，但這些拉圾卻含有較高的硫磷，會(huì)帶入爐內(nèi)；

3、廢鋼和生鐵等爐料的鐵銹，氧化鐵含量較高，進(jìn)入鐵水中會(huì)增加硫的吸收率。在這樣的情況下，如果我們?cè)傺a(bǔ)加硫化鐵來增S，就過分了。實(shí)際生產(chǎn)高牌號(hào)灰鑄鐵件時(shí)，鐵水中的單質(zhì)S控制在0.03-0.05%之間為妥。

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