铸铁熔炼及浇注培训知识精品文稿.ppt

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1、铸铁熔炼及浇注培训知识第1页，本讲稿共29页主要培训内容一、熔炼的操作要点；二、熔炼的知识要点；三、浇注的操作要点；第2页，本讲稿共29页一、熔炼的操作要点1.筑炉的操作要点2.炉衬日常维护要点；3.烘炉的操作要点；4.熔炼过程的安全注意事项；5.电炉的应急处理；第3页，本讲稿共29页1、筑炉的操作要点 筑炉的的质量严重影响着电炉的使用寿命。所以为了保证修炉质量，要求所有参与筑炉人员必须按照操作制度严格执行。筑炉前准备：筑炉前必须保证整个炉膛中干净、无铁质杂物；磁轭处于紧固状态所有筑炉人员身上除了筑炉工具以外不准携带任何物件，包括不准抽烟。在筑炉的过程中严禁任何杂物掉入炉里。先选择合适的坩埚，

2、并且外表面打磨平整、仔细除锈、打出气孔。认真仔细的铺好石棉布，一定要保持石棉布的平整，以免影响炉衬厚度。并且正确接好报警线、报警网以保证电炉的安全运行。第4页，本讲稿共29页1、筑炉及炉衬日常维护要点u仔细铺好炉底，炉底厚度应在260mm-290mm为宜。筑炉材料分两次倒入炉底，第一次六袋（150公斤），用三股叉交替夯实，（15分钟左右）然后倒入12袋（300公斤）同样交替夯实。然后用筑炉机震动20分钟以上，测量炉底高度找平后谨慎放入坩埚，尽量是坩埚四周巨炉壁距离相等。（13.5mm左右）。u 筑炉每次三袋（75KG）均匀倒入坩埚外侧，并且交替夯实，每次夯5-10分钟。直至倒满与坩埚筒平行为止

3、。注意最底部最少三层要充分夯实，因为最低部筑炉机根本震动不到。在震动的过程中每三到五厘米为一个打结面，每个打结面震动5分钟以上。直到震动到据坩埚30厘米左右。u炉衬应一次打完，坚决杜绝第二天重新开始，避免灰尘进入隔离炉衬材料。第5页，本讲稿共29页2、炉衬日常维护要点1、每炉电炉启动之前，首先要检查炉衬的状况，主要是针对有无裂纹、侵蚀程度等，并记录到炉衬检验记录表中；2、每炉电炉启动之前，要检查炉口与炉嘴的状况，存在问题，要及时修补，并记录在炉衬检验记录表中；3、每周一对炉膛的上、中、下、深几个尺寸进行测量，并记录到炉衬检验记录表中；4、加料顺序：先加生铁，为防止生铁对炉底的冲击，在炉底可先放

4、少量废钢，待生铁熔化后再依次加入增碳剂、废钢、回炉铁；第6页，本讲稿共29页2、炉衬日常维护要点5、加料过程中，要避免炉料直接冲击炉衬而导致炉衬损伤;6、冷炉启动，控制初始功率，保证小功率（200300KW）预热时间达到1个小时以上，然后控制升温速度，把总体时间控制在3.5个小时左右；7、开炉过程中，控制好下料的速度，谨防搭棚或结盖，一旦产生，及时降低功率，排除后再开始升温。严防炉膛下部产生过烧而炉衬侵蚀严重；第7页，本讲稿共29页2、炉衬日常维护要点8、熔化过程中，要及时清渣，特别注意每炉均需把炉壁上的渣清理干净;9、铁料熔化后，要监测好铁水的温度，控制在工艺要求范围内，严禁超温作业；10、

5、作业结束时，要倒净炉膛内的残留铁水，以防铁凝固收缩时拉裂炉衬；11、倒净炉膛，向炉膛内吹入压缩空气，对炉膛实施快速冷却；第8页，本讲稿共29页3、烘炉的操作要点1.将K型热电偶靠坩埚壁插入，并使其最下端保证在坩埚模的中下部位置。2.用人工将铁块密实地放入坩埚模内。3.用石棉布或炉盖将坩埚模盖住，仅留一排气孔即可，使整个炉衬受热均匀。4.须满炉烧结，液面最高处达到离炉口100左右位置，以利整体烧结。5.烧结规范：烧结按下图的工艺曲线工艺。第9页，本讲稿共29页3、熔炼过程安全注意事项常规注意事项：现场人员严格按照公司的规定要求，穿戴好劳动保护用品，并在观察高温金属时应使用专用滤光镜。炉内衬应按一

6、定时间间隔经常检查，以防止“耗尽”。冷却后检查炉内衬：炉衬厚度（不包括石棉板）经烧损小于65mm80mm时，必须修炉。若无异常，250炉左右强制拆除。加料应小心细致，以免出现料的“跨桥”“结盖”。“桥、盖”下边金属的超高温会造成炉衬腐蚀加快。炉料应干燥、不含易燃物、密闭容器，不过度生锈。炉料中液体或易燃物的剧烈沸腾会导致金属液溢出甚至爆炸。炉前坑不得有积水，以免铁水溅入、倾入后发生爆炸。第10页，本讲稿共29页3、熔炼过程安全注意事项加料安全注意事项不管炉料如何，都要在前次的炉料没有熔化完前慢速投入下次熔料。如果错误地使用铁锈和粘砂多的炉料，炉料块度和形状不良，造成炉料装填不紧密和搭绷严重，或

7、一次加的冷料过多，则容易发生“搭桥”。必须经常检查液面，一出现搭桥现象，马上处理，捅掉“搭桥”避免“搭桥”形成。否则下部的铁液就会过热，引起下部炉衬的侵蚀，甚至渗漏铁液或爆炸。搭桥处理方法：降低熔化电流至500A以下；用铁棒捅掉、穿；若未处理掉，则适当倾转电炉，保持小功率熔化，直至铁水冲破搭桥或结盖层；在炉料全部熔化后，应立即扒渣，防止结成“渣盖”。如结成“渣盖”，应立即停电，将“渣盖”打碎扒出炉外，否则下部的铁液就会过热，引起下部炉衬的侵蚀，甚至渗漏铁液或爆炸第11页，本讲稿共29页警告警告不按以上要求操作、危险就向你靠近！第12页，本讲稿共29页4、熔炼的应急处理一、停电事故处理-冷却水的

8、应急处理电炉控制室的配电总柜中双电源开关应保持在自切换档位，当主电源停电时，安保电源会自动切入，然后马上再次启动炉体水泵；当主电源与安保电源同时停电，则马上通知值班电工，并且准备启动应急发电机，保证炉体的小水泵有电后运行炉体冷却水。因而柴油发电机必须保证具备一定储量的柴油，而且与设备共同每月运行一次；当柴油发电机也无法启动，则马上对炉体切入自来水；（具体的进出水布置、操作方案由设备部门落实并报安全部门备案）由于停电，线圈的供水停止，从铁液传导出来的热量很大。如果长期不通水，线圈中的水就可能变成蒸汽，破坏线圈冷却，与线圈相接的胶管和线圈的绝缘都被烧坏第13页，本讲稿共29页4、熔炼的应急处理一、

9、停电事故处理-炉内铁水的应急处理冷炉料开始起熔期间发生停电，炉料还没有完全熔化不必倾炉，保持原状，仅继续通水，等待下次通电时再起熔；由于中频电源故障，铁水已经熔化，但铁水量不多而又无法进行浇注（温度未到、成分不合格等），可以考虑把炉子倾转一定角度后自然凝固。若量多，则考虑倾倒掉铁水；由于突然停电，铁水已经熔化，设法在铁水凝固之前在铁水中插入管子，便于再次熔化时排除气体，防止气体膨胀而引起爆炸事故；对已凝固的炉料第二次通电熔化时，最好使炉子向前倾斜点角度，便于底下已熔化的铁液在倾斜低处先流出一部分，防止爆炸第14页，本讲稿共29页4、熔炼的应急处理二、漏铁水的应急处理漏铁液事故容易造成设备损坏，

10、甚至危及人身，因此平时要尽量做好炉子的维护与保养工作，以免发生漏铁液事故。当炉衬测厚装置的警铃响时，应立即切断电源，巡察炉体周围，检查铁液有否漏出。若有漏出，立即倾炉，把铁液倒完。若已经发现漏铁水，则马上疏散人员，直接把铁水倾入炉前坑内；漏铁液是由于炉衬的破坏造成。炉衬的厚度越小，电效率越高，熔化速度越快。但当炉衬厚度经磨损小于65mm时，整个炉衬厚度几乎都是坚硬的烧结层和极薄的过渡层，没有松散层，炉衬稍受急冷急热就会产生细小裂缝。该裂缝就能将整个炉衬内部裂透，容易使铁液漏出发生漏炉现象，应首先保证人员安全，在考虑设备安全刚设备主要考虑保护感应线圈，因而，发生漏炉，应立即关闭电源，保持冷却水畅

11、通；第15页，本讲稿共29页4、熔炼的应急处理三、冷却水温度过高的应急处理u感应器冷却水水管有异物堵塞，造成水的流量减小，冷却水温度过高。这时需要先停电，再用压缩空气吹扫水管，去除异物。水泵停运时间最好不要超过8min。u 线圈冷却水水道有水垢，造成水的流量减小，冷却水温度过高。根据冷却水水质的情况，必须每隔一年至二年把线圈水道上明显的水垢提前进行酸洗。u 感应器水管突然漏水。这漏水大多是因感应器与水冷磁轭或周围固定支架之间绝缘击穿所致。当发现此事故时，应立即停电，加强击穿处的绝缘处理，并用环氧树脂或其他绝缘胶类把漏水处表面封住，降低电压使用。把这炉铁水化好、倒完后再进行炉子修理。若线圈水道大

12、面积被击穿，无法用环氧树脂等临时封补缺口，只得停炉、倒完铁液、进行修理。第16页，本讲稿共29页二、熔炼的知识要点1.熔炼的作业基准；2.加配料的要求；3.取样的基本要求及方法；4.化学成分的调整；5.球化处理的过程控制；6.孕育处理的过程控制；第17页，本讲稿共29页1、熔炼的作业基准熔炼浇注作业基准第18页，本讲稿共29页2、加配料的要求u严格按照配料单的要求，准确计量各种炉料，并且记录到熔炼记录表中u严禁将潮湿的炉料、溶剂加入炉膛内（除非空炉加料时加在上面）；不要加入管状或密闭容器，这是由于其中空气急剧膨胀，可能会引起爆炸。u禁止将含有大量杂质的炉料加入炉内，以防产生“结盖”而导致引发事

13、故；u合理配料对减少电耗、保证铸铁质量，控制铸铁成本具有很大影响；u按照目标成分的要求，准确计算补加量，确保最终的化学成分符合熔炼作业基准的要求；第19页，本讲稿共29页3、取样的基本要求及方法u取样时间：取样分析应在铁料熔化并均匀后升至一定温度下进行，一般取样时间1430-1470摄氏度之间适宜。u取样时要做到快取快浇，以避免在途中铁水温度降低。u先取热分析试样，检测铁水的碳当量（CE），含碳量、含硅量，若有差异，按成分调整方法进行调整，完毕后作再次检测，直至三者的数据符合熔炼作业基准的要求；u然后取光谱试样，主要检测铁水Mn、p、s以及其他合金元素，符合要求后方可出铁；（主要考虑调整含Mn

14、量，但若含锰量超标，则调整起来比较复杂，因而建议配料时取低限，不足再补加）u检测合格后出铁，电炉进入保温状态，必须监控好铁水温度，保持恒温（主要看炉前温度）。若产生升温，超过1500度，则会产生碳的烧损而导致铁水不合格，第20页，本讲稿共29页4、化学成分的调整成分调整具体办法：含碳量调整用废钢或增碳剂作调整，含硅量用75硅铁作调整，含锰量用65锰铁作调整，当成份偏低时，具体补加公式为（实测值-目标值）*铁水量/（合金含量*吸收率）。当成分偏高时，加入废钢以降低目标元素含量，但同时也会降低其它元素含量，比例是相同的，故加废钢时注意其它正常范围的元素是否超标，同时适当补加。第21页，本讲稿共29

15、页5、球化处理的过程控制u采用凹坑冲入法进行球化；球化处理时，首先将球化剂装入堤坝一侧（处理时靠近电炉的一侧、而且是主要的浇注侧），上面覆盖硅铁合金，稍加紧实，然后再覆盖无锈铁屑或珍珠岩等覆盖剂。铁液温度过高时可盖铁(钢)板。处理时，应尽可能地将铁液一次冲入铁液包的另一侧，要求快速注入铁液总量的23或34，等反应基本结束后，再补加余量铁液，然后将渣扒除。这种方法的优点是处理方式和设备简单，容易操作，在生产中有较大的灵活性，所需的技术含量也较低，但镁的吸收率较低。第22页，本讲稿共29页球化质量的基本概念 球铁的球化质量主要依赖于球化剂中的镁（Mg）、稀土（Ce）,保证球化质量也就是保证球化处理

16、过程中镁和稀土元素的吸收率，并且把吸收率稳定在较高、较小的区间内；（1）、要保证球铁球化质量，必须保证铁水中具备一定的镁和稀土量，也就是一定的残余镁量，针对我公司的铸件，应该在0.0300.040范围内，小件取下限，大件取上限；（2）但过高残余镁量、稀土量有会对铸件的性能产生不利影响，如出现“反白口”而影响铸件的机械性能，抗拉强度下降、延伸率下降；（3）因而、在保证铸件球化质量的基础上，残余镁量越低越好，既保证了球化，有提高了机械性能，同时也降低了生产成本；（4）这就要求我们在日常操作要保持稳定性，保证球化剂的吸收率在较高、较小的区间内波动；第23页，本讲稿共29页如何保证球化质量1、铁水包：

17、球化处理必须采用专用的球铁包，H/D1.5，这样有利于球化反应过程中球化剂的吸收。因为铁水的高度高，反应时球化剂的上浮时间长，因而吸收率好；2、铁水包的烘干：做球铁的铁水包必须烘透并用铁水预热后再进行球化处理。不然包衬中的水分与镁发生化学反应，会产生不球化现象而导致整包铁水报废；3、严格按照工艺要求进行球化温度的控制，铁水温度越高，球化剂的反应速度越快，而铁水的压力头有小，镁的烧损会加剧，吸收率减小；4、铁水包中不得有残留铁水，不然导入球化剂的时候就会发生反应而消耗镁；5、严格按照工艺要求，先加入定量的球化剂，拍平、拍实；然后倒入覆盖用的硅粒，也进行拍平、拍实；再覆盖一层铁屑。所有的一切均为了

18、延缓球化剂的起爆时间，从而提高吸收率；第24页，本讲稿共29页如何保证球化质量6、注意调整好铁水包的停放位置，必须保证铁水冲入位置是铁水包放球化剂的对侧。切忌铁水直接冲到球化剂上而引发球化剂马上起爆，这样会严重影响球化剂的吸收率；7、原则上出铁分二次出铁，第一次出铁量要大于铁水包容量的70%，以球化反应时铁水不大量溅出为准，尽可能地多，另外第一次出铁速度必须快。待球化反应平稳后，马上补加铁水至规定量。8、出铁的量必须按照炉前的指令，因为球化剂的加入量是按本次出铁的量而定。铁水多出，则铁水中的含镁量降低，可能会引发球化衰退。铁水少出，铁水中含镁量、稀土量升高，降低了机械性能；9、球化反应完毕后，

19、马上进行扒渣处理，处理完成后用珍珠岩覆盖好转入浇注区。珍珠岩的覆盖有利于把铁水与空气隔绝开，Mg+O MgO，严重时导致球化衰退10、球化处理完毕的铁水，必须在8分钟内浇注完毕，因为随着时间的推移，镁与空气反应后会消耗，到一定程度会引发球化衰退；第25页，本讲稿共29页6、孕育处理的过程控制u孕育处理的基本概念1、通过孕育剂的加入，会在铁液中形成大量的结晶晶核，从而减小铸铁在凝固过程中的白口倾向，有效提高铸铁的机械性能；2、通过孕育，能改变石墨的形态，灰铸铁可以促使过冷型石墨转变成无方向性的石墨，并且获得细片状的珠光体，从而提高铸铁的强度；3、球铁通过孕育，增加了石墨核心，细化了石墨球，提高球

20、状石墨的生长稳定性，提高石墨球的圆整度；4、通过孕育，可以减小铸件上薄壁与厚壁之间由于冷却速度不同而产生的组织上和性能上的差别，消除壁厚敏感性，提高铸件组织的一致性。第26页，本讲稿共29页孕育处理的基本要求1、孕育处理与球化处理一样，也有衰退的概念，也就是孕育处理完毕后12分钟内孕育效果最佳，随着时间的推移孕育效果很快会下降；2、必须严格按照工艺的要求进行孕育，我公司主要孕育分两种，一种是炉前孕育，；另一种是浇注上的瞬时孕育；第27页，本讲稿共29页三、浇注的操作要点1、浇注工必须全面熟悉所浇铸件的工艺文件。浇注前应了解浇注顺序、需要的铁液牌号、重量以及铸型的分布情况。2、出铁液之前把浇包充

21、分的烘干，浇包的充分干燥对气孔的防止至关重要。3、浇注前检查砂箱卡子、铁锁螺栓是否紧固，冒口圈、浇口杯、浇口塞等是否安放妥当。4、浇注时首先扒清浇嘴的渣，并且做好挡渣工作，避免碎渣注入浇注系统，造成铸件局部或多处渣孔。为了防止铸件出现渣孔浇注时要有专职挡渣工。5、浇注过程必须做到两头慢中间快，必要时补充冒口。第28页，本讲稿共29页6、浇注过程浇口杯尽量处于充满状态，严防二次浇注和浇口杯溢流。7、浇注时间控制；球化后8分钟内完成。8、浇注剩余铁液使用冷铁模，严禁任意乱倒。易造成回炉料。9、浇注人员取光谱试片和金相样块必须在尾包进行。10、浇注过程中，人员站立位置应远离所浇砂箱，以防浇注过程中的漏铁水造成人员伤害；第29页，本讲稿共29页