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气动调节球阀新闻

阀门钢水的冶炼

[来源:原创] [作者:无锡科莱恩流体控制设备有限公司] [日期:16-06-28] [点击:]

阀门铸钢件钢水的质量对于铸件质量有着决定性的影响,因此,必须严格控制炼钢过程,保证钢水质量。

炼钢的目的和要求是:①熔化固体炉料。②使钢水中的元素达到规定的成分。③除去有害元素S、P,将它们降到限量以下。④清除钢水中的气体和非金属夹杂物,保证钢水纯净。⑤将钢水过热至一定温度,保证浇注需要。

 冶炼主要有感应电炉、电弧炉和真空精炼炉等方法,同时还有氧化法和不氧化法冶炼工艺的区别。下边重点介绍阀门行业常用的感应电炉和电弧炉炼钢的基本知识。

 (一)感应电炉炼钢:(感应电炉见下图)

感应电炉熔炼金属的原理是用交流电感应的方法在炉料中产生涡流,利用涡流产生的热量来加热和熔化炉料。感应电炉炼钢的优点是生产效率高,生产机动性强。目前我国阀门行业采用的快速感应电炉,它的功率大、提温快、温度容易掌握、熔化时间短,炼一炉钢仅需要一个多小时,因此生产效率高。

 感应电炉的缺点是配料时只能吃精料,因感应电炉炼钢不能调整化学成分,只能补加烧损元素,因此它的炼钢过程实际上只是一个溶化过程。与电弧炉炼钢相比感应电炉炼钢没有氧化期,其排渣、排气和脱C、P、S的功能不强,钢水的质量主要是靠配料掌握,因此铸件的内在质量难以严格保证。

过去有些厂用感应电炉炼钢时,为了提高钢水的质量,在钢水熔化初期,进行吹氧以便增加氧化期。但是吹氧会严重损坏炉墙,在炼钢过程中又无法及时修补,因此这种工艺没有得到广泛应用。

(二)电弧炉炼钢:(电弧炉见下图)

电弧炉炼钢时,熔化炉料和过热钢水的热量是由电弧产生的。电弧炉依据炉衬耐火材料的不同分为酸性炉和碱性炉。酸性炉造酸性渣,不能脱硫、磷,要求含硫、磷低的炉料。碱性炉造碱性渣,可以脱除硫、磷,对炉料要求不高,应用比较广泛。

炼钢是一个复杂的化学和物理变化过程,可以归结为四个主要反应:  

⑴ 氧化反应:钢水熔炼时祛除杂质的方法是使杂质氧化,向钢中吹氧或加入氧化剂(铁矿石),使钢水沸腾,把钢中的气体和碳、硅、磷等氧化物生成的杂质进入炉渣或炉气而被排除,这个阶段称为氧化期。

⑵还原反应:氧化过程完成后,钢中残留有大量的氧化铁,这对于钢水质量是极其有害的,必须除去。祛除的方法是向钢水里加入脱氧剂(还原剂),脱氧剂和钢水中的氧化铁作用,夺取氧化铁中的氧,形成一些新的不溶于钢水的化合物进入炉渣,从而祛除钢水中的氧,这个阶段称为还原期。

⑶去磷、硫反应:磷、硫是钢水中的有害元素,它们将增加钢的热裂和冷裂倾向,在炼钢的过程中一定要注意祛除它们。磷在氧化沸腾期即被氧化并和氧化钙结合生成稳定的化合物而进入炉渣。硫在钢水中是和锰形成化合物存在的,这些硫的化合物能和氧化钙反应,生成稳定的化合物进入钢渣。

⑷造渣反应:通俗的说法,炼钢就是造渣。渣是炼钢过程中加入炉中的造渣材料(熔剂)与炉中杂质和各种氧化物的混合物,炉渣的作用有两个:①保护作用,渣覆盖在钢水表面,使钢水避免与炉气接触,减少钢水被有害气体侵入,也保护钢水中的有用元素不致于被氧化、烧损。②通过炉渣进行的一系列反应,祛除钢水中的杂质。

铸造碳钢氧化法冶炼的典型工艺过程  :

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