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中频感应电炉高品质铸件生产工艺控制要点

2018-05-08吕清轲许景峰杨淑欣

铸造设备与工艺 2018年1期

吕清轲,鲁 栋,许景峰,杨淑欣,时 晓

(1.潍柴动力(潍坊)铸锻有限公司,山东 潍坊 261001;2.潍柴重机股份有限公司滨海铸造厂,山东潍坊 261108)

随着环保督察及企业设备改造升级,中频感应电炉取代传统的冲天炉已成为行业发展的趋势,而且感应电炉的使用为汽车制造业高端铸件的生产和使用提供了有利的技术支撑。

和冲天炉-电炉双联熔炼工艺相比,中频感应电炉相对简单,环境污染小,炉前冶炼的工作环境和劳动强度也大大改善,操作人员减少2/3,铁水的化学成分和温度更容易控制。但感应电炉的冶金特点与冲天炉不同,如果不了解更容易生产出废品,造成不必要的损失。中频感应电炉熔炼特点如下[1]:

1)感应电炉熔化过程存在电磁搅拌,受到该搅拌作用影响,铁水中非金属夹杂物能够合并与上浮,如图1所示,同时有利于排出铁液中溶解的H、N、O等气体[1]。

2)由于熔渣不能够发生感应发热,因此温度低于铁液温度。同时由于感应电炉的高径比较大,因此,熔渣内物理化学状态不活泼,具有较低的冶金能力,主要起覆盖保护作用。

图1 中频感应电炉铁液流动方向

3)在接近熔化结束时,随着铁水温度不断升高,当达到一定的平衡温度时,会发生以下的化学反应[1]:

此外,[C]和FeO、MnO存在着类似的化学反应。

4)感应电炉中铁液的过冷倾向较冲天炉中的大,如图2所示。这是由于:①由于高温作用铁液中石墨数量有所减少;②由于SiO2与C的化学反应,使SiO2晶核数量减少;③感应电炉中铁液中作为形核物质的气体含量要低[1]。……

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