铸钢的熔炼.wps

铸钢的熔炼 4.1 炼钢的目的和要求炼钢的目的和要求包括以下四个方面：1） 将炉料熔化成钢液，并提高其过热温度，保证浇注的需要。2） 将钢液中的硅，锰和碳（治炼合金钢时，还包括有合金元素）的含量，控制在规则范围以内。3） 降低钢液中的有害元素硫和磷，使共含量降低到规定限度以下。4） 清除钢液中的非金属夹杂物和气体，使钢液纯净。4.2 炼钢的方法，特点和应用1）电弧炉炼钢电弧炉的基本构造如图1 所示。利用电弧产生的热量来熔化炉料和提高钢液过热温度。由于电弧炉不用燃料燃烧的方法加热，故容易控制炉气的性质。可按照冶炼的要求，使之成为氧化性或还原性。电弧炉成为在铸钢方面应用最普遍的炼钢炉。2）感应电炉炼钢炼钢采用无芯感应电炉，其工作原理和构造铸铁的电炉相同。炉体结构与外观如图2 所示，主要包括感应器和坩埚两部分。但由于炼钢需要消耗更多的热量，故在输入功率方面比同样容量的熔炼铸铁用炉大。炼钢用的感应电炉依炉子容量（坩埚直径）的不同而采用不同的频率，容量在10kg左右的用高频（10000Hz 以上），容量从100500kg 的用中频（10003000Hz），而容量在500kg以上的感应电炉采用工业用电频率（50Hz）。3）平炉炼钢平炉的构造如图2 所示。 用煤气或重油作燃料，与预热送风相混合，进行燃烧，产生的火焰直接喷射在炉料上，进行加热和熔化，由于是靠火焰加热，故炉气呈氧化性，炼钢过程中元素烧损较电炉重，平炉的容量大，一般自几十吨至数百吨，适用于浇注重型铸件。4）钢包精炼炉用电弧炉熔化炉料，然后将钢液倾入钢包精炼炉中（图3），用氩气进行吹炼，能有效地清除钢液中的气体和夹杂物，提高钢液的质量。在钢包精炼炉基础上发展起来的氩氧脱碳（AOD）法和真空氩氧脱碳（VOD）法是冶炼高纯净度钢液，特别是低碳的高纯净度钢液的先进方法，特别适用于生产高强度钢、超高强度钢等钢种。图1 炼钢电弧炉结构示意图1-倾炉液压缸 2-倾炉摇架 3-炉门 4-熔池 5-炉盖 6-电极 7-电极夹紧器 8-炉体 9-电弧 10-出钢槽图2 感应电炉炉体结构和外观1-水泥石棉盖板 2-坩埚 3-感应线圈 4-水泥石棉防护板5-耐火砖底座 6-铝制边框图3 钢包精炼炉示意图1氩气瓶 2减压阀 3耐压橡皮管 4活接头 5透气塞 6盛钢筒支架铸铁是含碳量大于2.11 或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。工业上所用的铸铁，实际上都不是简单的铁一碳二元合金，而是以铁、 碳、 硅为主要元素的多元合金。 铸铁的成分范围大致为：C2.4-4.0%,Si0.6-3.0%,Mn0.2-1.2%,P 0.1-1.2%,S 0.08-0.15%。 有时还加入各种合金元素，以便获得具有各种性能的合金铸铁。根据碳在铸铁中存在的形态不同，通常可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁及麻口铸铁。而灰铸铁中又可根据石墨的形态不同而分为普通灰铸铁，蠕虫状石黑铸铁，球黑铸铁以及可锻铸铁。