スクラップ焼戻しダクタイル鋳鉄の製錬プロセス

公開時間： 07 / 01 2021 著者：サイト編集者訪問：11598

ダクタイル鋳鉄の従来の製造プロセスでは、一般に炭素スクラップの約10％が原料として使用されます。この記事では、誘導炉でのダクタイル鋳鉄の製造に使用される炭素スクラップの割合を増やした後、製造プロセスで特に注意を払う必要があるいくつかの問題のみを扱います。制作慣行によれば、著者は同僚の参考のために彼自身の見解を提示します。

料金の選択

（1）鋼くず

ダクタイル鋳鉄の製造に使用されるスクラップは、カーボンスクラップでなければなりません。クロムなど、黒鉛化を妨げる元素を含まないようにする必要があります。球状化防止合金元素を含まないようにする必要があります。スクラップ鋼の塊は、炉内で平らに置くことができる厚いフレークの形で約30％でなければなりません。

（2）再炭化装置

①高品質のコークス。硫黄含有量は低く、しこりは60〜80mmで、強度が高い必要があります。焼いた後はつぶせません。
②使用済み電極ブロック。溶銑への切り込みを容易にするために、一定の長さを持たせるのが最善です。

（3）鋳鉄

主に溶銑の炭素含有量を調整するために使用されます。 wC> 4％の高炭素低硫黄銑鉄を使用したいと考えています。銑鉄のケイ素含有量は適切に高く、球状黒鉛鋳鉄の製造はフェロシリコンが少なくなる可能性があります。

（4）球状化

球状化剤と接種剤は、伝統的な技術に従って使用され、各工場の実際の条件に従って決定されます。

ワカサギ

製錬工程：コークスブロック＋鉄くず→電極ブロック→温度上昇→コークスブロックと電極ブロックの引き抜き→炭素含有量の採取と分析→銑鉄→戻り材→Si、Mnの採取と分析→温度上昇→フェロマンガン+フェロシリコン→排出→接種+球状化→注ぐ。　

製錬プロセス中の注意事項は次のとおりです。

コークスブロックは炉の底に設置され、その目的はコークスブロックの溶銑への浸漬時間を長くすることです。コークスブロックの量はスクラップの約5％です。スクラップの約50％が溶けており、コークスは厚いフレークスクラップで覆われている必要があります。コークスの代わりに60〜80mmの廃電極ブロックを使用して再炭化装置として炉の底に設置することも可能であり、硫黄含有量が少なく、高品質のダクタイル鋳鉄を得るのにより有益です。
使用されるスクラップ鋼の割合は、主に炭素増加の効率によって決定されます。この方法を使用してダクタイル鋳鉄を製造し始めたメーカーの場合、約30％が適しています。炭素増加効率を改善した後、スクラップ鋼の割合を徐々に増やします。炭素増加効率が高くない場合、スクラップ鋼を過度に使用すると、最終製品の炭素シリコン当量に影響を及ぼします。
スクラップ鋼が溶けたら、電極棒を挿入して炉内の温度を適切に上げ、炭素効率を上げます。ただし、炉の温度が高すぎるため、消費電力が増加し、炉のライニングにも悪影響を及ぼします。
炭素含有量が十分に高いと推定されたら、コークスブロックと電極棒を取り出し、炭素含有量をサンプリングして分析します。
分析結果に応じて、銑鉄の添加量と再生ダクタイル鋳鉄の使用量を算出します。
シリコン含有量の推定に基づいて、溶鉄の総量を再生材料で補うことができるかどうかを判断します。
再加熱材料が溶けた後、サンプルを採取し、Si、Mnおよびその他の合金元素の含有量を分析します。
溶銑の温度を適切に上げ、分析結果に応じて合金元素を補充し、炉が炉の温度に達する前にフェロシリコンを追加します。
フェロシリコンは溶融状態に溶融し、すぐに炉から放出されます。
球状化、接種、および注入は通常どおり実行されます。

組成調整計算

ご存知のように、ダクタイル鋳鉄の機械的特性は、主に化学組成、冷却速度（鋳放しのダクタイル鋳鉄）、および熱処理プロセスに依存します。化学組成は内部の原因であり、根本であり、変数であり、ほとんどすべての炉が異なります。したがって、化学成分の検出を強化し、慎重に調整する必要があり、「固定比率生産」を採用することは適切ではありません。化学組成では、炭素当量が特に重要です。特に、スクラップ鋼を主原料とするダクタイル鋳鉄は、炭素増加効率の制御が難しく、炭素当量が大きく変動するため、炭素当量の調整には特に注意が必要です。

加えられた銑鉄の量を計算します。炭素含有量の分析に基づいて、添加された銑鉄の量を計算します。実際、銑鉄とスクラップ鋼の両方によって形成される溶融物の炭素当量が、ダクタイル鋳鉄に必要な炭素当量に達するように、ダクタイル鋳鉄の炭素当量を調整することです。添加された銑鉄の量=の量スクラップ添加×（ダクタイル鋳鉄に必要な炭素含有量-炭素含有量の分析）/（銑鉄の炭素含有量-ダクタイル鋳鉄に必要な炭素含有量）
リサイクルダクタイル鋳鉄の添加量の計算リサイクルダクタイル鋳鉄の炭素当量は基本的に正常であり、添加量は多くありません。したがって、再加熱された鉄が追加された後、炉全体の溶銑の炭素含有量が認定されます。炉に追加された球状黒鉛鋳鉄の量=総装入量-スクラップ鋼の量-豚の量鉄を追加
シリコン含有量の推定計算式は次のとおりです。シリコン含有量≈（（スクラップ鋼+銑鉄+ダクタイル鋳鉄添加量）×シリコン含有量/総装入量]×100％≤元の溶融鉄の許容シリコン含有量推定シリコンの場合含有量が多すぎる場合は、少量の再生ダクタイル鋳鉄を追加し、同じ量の銑鉄とスクラップを9：1の比率で使用して総装入量を構成します。
フェロシリコン添加量の計算計算式は次のとおりです。フェロシリコン添加量= [総装入量×（ダクタイル鋳鉄の必要シリコン含有量-接種によるシリコン含有量の増加-球状化によるシリコン含有量の増加-シリコン含有量の分析）] /フェロシリコンのシリコン含有量
マンガンおよびその他の合金元素の添加量は、次のように計算されます。合金鉄の添加量=総装入量×（ダクタイル鋳鉄の必要な合金含有量-分析含有量）/合金鉄の合金元素含有量燃焼損失は上記の計算に含まれています。

これは、ダクタイル鋳鉄が誘導炉で溶けており、元素があまり燃焼せず、鉄もある程度燃焼しているためです。特別な状況に遭遇した場合は、燃焼に注意を払う必要があります。

組成調整の適用例：

1t誘導電気炉を使用してパーライトダクタイル鋳鉄QT800-2を製造し、鋳造重量は1000kgです。
「対照化学組成は、wC = 3.5％、wSi = 2.5％、wMn = 0.5％、wP <0.07％、wS <0.02％、wMg = 0.03％〜0.06％、wRE = 0.02％〜0.04％です。
再炭化後、炉内の「スクラップ溶鋼」の炭素含有量は2.5％です。
銑鉄の添加量= 300×（3.5％-2.5％）/（4％-3.5％）= 600（kg）
炉内で使用されるダクタイル鋳鉄の量= 1000-300-600 = 100（kg）
推定シリコン含有量=（300×0.3％＋ 600×1.8％＋ 100×2.5％）×100％= 1.42％
ノジュライザーのシリコン含有量が0.6％で、接種剤のシリコン含有量が0.4％の場合、元の溶鉄のシリコン含有量は1.5％である必要があり、これは推定シリコン含有量よりも高くなります。このために、Z18鋳鉄を使用して炭素当量を調整し、再焼成したダクタイル鋳鉄を使用して総電荷量を補うことができます。
炉が解放される前のシリコン含有量は1.38％、マンガン含有量は0.15％です。
フェロシリコン添加量= [1000（2.5％-0.6％-0.4％-1.38％）] / 75％= 1.6kg
フェロマンガン添加量= [1000（0.5％-0.15％）] / 65％= 5.4kg

4 おわりに

誘導電気炉の製造では、スクラップ鋼を使用してQT800-2を製造し、強度は800〜1000MPa、伸びは4％以上です。

現在、市場にはスクラップ鋼が多く、銑鉄は高価であり、高品質の銑鉄はさらに不足しています。したがって、ダクタイル鋳鉄の製造作業を行うメーカーは、上記の仮定と「鉄の代わりに鋼を使用する」を参照して、ダクタイル鋳鉄を製造することをお勧めします。

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