碳素废钢使用比例精准计算公式.docx

1炉料的选择（1）废钢 生产球墨铸铁使用的废钢应为碳素废钢。其中不应含有阻碍石墨化的元素，如铬。更不应含有反球化合金元素。废钢的块度应有30%左右呈厚片状，可以平放于炉内。（2）增碳剂 优质焦炭。含硫量要低，块度6080mm，具有较高的强度，烧红后不能一捣即碎。废电极块。最好有一定长度，便于扦入铁液中。（3）生铁 主要用来调整铁液含碳量。希望使用wC4%的高碳低硫生铁。生铁中的硅含量适当高一些较好，生产球墨铸铁可以少加硅铁。（4）球化剂、孕育剂 按传统工艺使用，遵从各厂实际情况而定。2熔炼熔炼工艺流程：焦炭块+废钢电极块提温扒出焦炭块和电极块取样分析含碳量生铁回炉料取样分析Si、Mn提温锰铁+硅铁出炉孕育+球化浇注。熔炼过程中的注意事项如下：（1）焦炭块装于炉底，目的是要创造较长的焦炭块在铁液中的浸泡时间。焦炭块用量是废钢的5%左右。废钢熔化50%左右，焦炭上边应用厚片状废钢遮盖。也可以用6080 mm的废电极块代替焦炭装于炉底作增炭剂，含硫量更低，对获得优质球墨铸铁更有利。（2）废钢使用比例主要决定于增炭效率。开始使用此法生产球墨铸铁的厂家，以30%左右为好。提高了增炭效率之后，逐步提高废钢使用比例。过多的使用废钢，如果增炭效率不高，则影响最终产品的碳硅当量。（3）废钢熔毕，扦入电极棒，适当提高炉内温度，提高增炭效率。但是，炉温过高，增加电耗，对炉衬也不利。（4）预估含炭量够高后，扒出焦炭块和电极棒，取样分析含炭量。（5）根据分析结果，计算生铁加入量和回炉球墨铸铁使用量。（6）根据含硅量估算，决定是否可用回炉料补足铁液总量。（7）回炉料熔毕，取样分析Si、Mn等合金元素的含量。（8）适当提高铁液温度，按照分析结果补足合金元素，达到出炉温后出炉前加入硅铁。（9）硅铁熔至熔融状态，立即出炉。（10）球化、孕育、浇注照常规进行。3成分调整计算众所周知，球墨铸铁的力学性能主要取决于化学成分、冷却速度（铸态球墨铸铁）和热处理工艺。化学成分是内因、是根本，又是变数，几乎每炉不一样。因此，对化学成分必须加强检测，认真调整，不宜采用“固定比例生产”。在化学成分中，碳当量尤为重要。特别是使用废钢作为主要炉料生产的球墨铸铁，因为增炭效率难以控制，碳当量波动较大，因而尤其要注意调整碳当量。（1）计算生铁加入量 根据分析含碳量计算生铁的加入量。实际上，就是调整球墨铸铁的碳当量，使生铁和废钢二者形成的熔液碳当量达到球墨铸铁所需要的碳当量。生铁加入量废钢加入量（球墨铸铁要求含碳量分析含碳量）/（生铁含碳量球墨铸铁要求含碳量）（2）回炉球墨铸铁加入量计算 回炉球墨铸铁的碳当量基本上是正常的，而且加入量不大。因此，回炉铁加入后，整个炉内铁液的含碳量是合格的。回炉球墨铸铁加入量炉料总量废钢加入量生铁加入量（3）含硅量估算 计算式如下：含硅量（废钢生铁回炉球墨铸铁加入量）含硅量/炉料总量100原铁液允许含硅量估算出的含硅量过高时，少加适量回炉球墨铸铁，改用等量比例为91的生铁和废钢补足炉料总量。（4）硅铁加入量计算 计算式如下：硅铁加入量炉料总量（球墨铸铁要求含硅量孕育增硅量球化增硅量分析含硅量）/硅铁含硅量（5）锰和其他合金元素加入量 计算式如下：合金铁加入量炉料总量（球墨铸铁要求合金含量分析含量）/合金铁中合金元素含量上述计算中均不计烧损。这是因为感应炉中熔化球墨铸铁，各元素烧损不大，同时铁也有一定烧损。如遇到特殊情况，则应注意烧损。成分调整应用举例：使用1t感应电炉，生产珠光体球墨铸铁QT8002，铸件重1000kg。控制化学成分为：wC3.5%、wSi 2.5%、wMn0.5%、wP0.07%、wS0.02%、wMg0.03%0.06%、wRE0.02%0.04%。使用炉料成分如附表所示。增碳后炉内“废钢液”含碳量为2.5%。生铁加入量300（3.52.5）/（43.5）600（kg）回炉球墨铸铁使用量1000300600100（kg）估算含硅量（3000.36001.81002.5）1001.42如果球化剂增硅量为0.6%、孕育剂增硅量为0.4%，则原铁液含硅量应为1.5%，高于估算含硅量。对此可以使用Z18铸造生铁调整碳当量，使用回炉球墨铸铁补足炉料总量。出炉前分析含硅量为1.38%，含锰量为0.15%。硅铁加入量1000（2.50.60.41.38）/751.6kg锰铁加入量1000（0.50.15）/655.4kg4结语在感应电炉生产中，我们用废钢生产QT8002，强度在8001000MPa，伸长率4%。目前市场上废钢很多，生铁昂贵，优质生铁更是奇缺。因此我们建议，有球墨铸铁生产任务的厂家，可以参考上述设想，“以钢代铁”生产球墨铸铁。