《熔炼精炼添加剂》PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,郑州维达铸造材料有限公司,联系电话,0371-60680903,姓名：王 明 军,手机,:13608678669,职位：工 程 师,铸造熔炼精炼添加剂的研发意义及目的,铸造行业是我国机械制造的传统产业和国民经济发展的基础产业，据统计资料显示，在我国铸造熔炼生产中，能源和材料的投入大约占生产费用的,50-65%,，是机械工业的耗能产业，能耗占机械工业总能耗的,20-60%,，能源利用率为,18-30%,。,我国每吨铸件所需能源是工业发达国家的,2-3,倍，工业发达国家铸造企业用于环保节能投资占整个铸造的,20-30%,，而我国只占,7-10%,，铸造行业开展环保节能减排工作，必须从铸造生产的源头做起，即原材料的选择和减少使用量，节约能耗，提高能源利用率到铸造生产过程中各个环节的废弃物和有害气体的排放，达到既节省原料、能源，又能实现“可持续发展“的目的。,随着产业结构的调整，铸造行业通过改进生产工艺，提高了生产效率，但是因铸件成品率低，渣孔、气孔产生的废品铸件多而带来的回炉重熔问题,是铸造生产的薄弱环节，采用先进的熔炼工艺和熔炼辅助产品熔炼精炼添加剂来改善熔炼时间长，铸件成品率低的状况，提高金属液的利用率，减少废品铸件多带来的回炉重熔的能耗损失,是解决铸造熔炼的有效措施,成品率关系到生产效率，尤其对能源方面有着很大的影响，铸件成品率低，无形中增加生产成本，大量废品件的回炉重熔，再次消耗能源，使企业的生产成本累积增加，为此,郑州维达铸造材料有限公司研发生产的新型专利产品,熔炼精炼添加剂能给铸造企业带来新的希望。,郑州维达铸造材料有限公司 联系电话：,0371-60680903,熔炼精炼添加剂无毒无味，能有效降低熔炼中出现的烟尘烟雾，减少熔炼中产生的有害物质对人体的危害，净化炉前工作环境,有利于炉前操作，有利于节能减排，有利于保护环境。,一、铸造熔炼精炼添加剂的包装规格,返回,包装规格,2kg,1kg,0.5kg,三种规格,铸造熔炼精炼添加剂在生产中的应用,铸钢、铸铁在熔炼过程中一直到合金液在铸型内凝固之前，合金液中有大量的非金属夹杂物，这些夹杂物的来源主要有两个方面，一是,:,金属炉料带入的,二是,:,熔炼过程中冶金反应的产物,;,如图,:,金属液内夹杂物的来源,一是：金属炉料带入的。如：金属炉料表面的粘附物,二是：熔炼过程中冶金反应的产物包括两方面,铁锈、油渍、各种杂物的粘附,废铸件、浇冒口、回炉铁粘附的型砂,一是,;,合金液内发生的反应生成的,SiO,2,2(FeO)+(Si),=(SiO,2,),s,+2Fe,L,二是,;,合金液或炉料与炉壁材料发生的反应,2(CaO)+(SiO,2,),s,=2(CaOSiO,2,),合金液中的非金属夹杂物，比重轻，大部分在冶炼过程中聚集上浮到合金液表面后被拔除，少部分残留在合金液内，颗粒大的在铸件内形成渣孔，导致铸件报废，颗粒小的在铸件凝固后形成微观夹杂物,降低铸件的综合机械性能。,各种夹杂物残留在金属液内是有害的，即使是以渣的形式被扒除，若渣多,.,量大也是有害的，有害程度主要包括三个方面,;,合金液中非金属夹杂物主要有,;,各种氧化物、盐类、主要是以硅酸盐据多,，,还有少量的硫化物等,。,表一是简单化合物及其主要的物理性能，表二是几种复杂化合物及其主要的物理性能,夹杂物有害程度,一是,;,渣量大,夹杂物残留在金属液内的几率就多,影响铸件综合机械性能的内在质量就增多,二是,;,夹杂物影响合金的导磁、导电，使金属炉料熔化速度变慢,导致熔化能耗增加,三是,;,过量的夹杂物被加热熔化要吸热，同样导致合金熔化能耗的增加,表一、常见化合物的主要物理性能,表二、几种复杂化合物及主要物理性能,氧化物,密度（,g/cm,3),熔点,(0,）,氧化物,密度（,g/cm,3),熔点,(0,）,氧化物,密度（,g/cm,3),熔点,(0,）,CaO,3.32,2530,Na,2,O,2.27,860,TiO,2,4.24,1840,MgO,3.50,2650,SiO,2,2.23-2.65,1710-1723,V,2,O,5,4.87,1977,MnO,3.36,1580,K,2,O,2.31,1038,P,2,O,5,2.39,FeO,5.90,1400,Al,2,O,3,3.96,2050,FeS,4.6,1193,化合物,密度（,g/cm,3),熔点,(0,）,复杂化合物,密度（,g/cm,3,熔点,(0,）,MnOSiO,2,3.72,1291,2FeOSiO,2,4.32,1205,2MnOSiO,2,4.04,1345,Al,2,O,3,SiO,2,3.05,1487,MnOAl,2,O,3,4.23,1560,3MnOAl,2,O,3,3SiO,2,4.18,1195,合金液中的非金属夹杂物含量较多的是,SiO,2,.Al,2,0,3,.,CaO,等，它们的熔点很高，在铸铁、铸钢 熔炼的温度范围内难以熔化，颗粒又小，所以很难上浮。当这些氧化物与合金液中或有意向合金液中加入的某些物质发生反应，生成复合盐，构成多种氧化物组成炉渣，熔点就大大降低,密度也明显下降，颗粒变大,容易上浮。,表三为冲天炉炉渣的典型成分，酸性渣熔点在,1300-,1350,密度小于,3g/cm,3,碱性渣熔点略高一些。,表三冲天炉常见的炉渣的成分范围,降低非金属夹杂物的数量以及对已经生成的夹杂物最大限度地快速排除，是合金熔炼及合金液处理的一项重要任务。熔炼精炼添加剂基于这种目的而研究开发生产的一种新型铸铁，铸钢熔炼精炼的添加剂，经过实际使用，该产品具有以下特点和作用。,炉渣成份（,%,）,酸性渣,碱性渣,炉渣成份（,%,）,酸性渣,碱性渣,SiO,2,45-55,20-35,FeO,2-5,2,CaO,20-30,35-50,MnO,2-10,2,Al,2,O,3,5-15,10-20,P,2,O,5,0.1-0.6,0.1,MgO,1-5,10-15,FeS,0.2-0.8,1-5,铸 造 熔 炼 精 炼 添 加 剂 的 作 用 及 特 性,熔炼精炼添加剂熔点低，熔融状态呈碱性，减少熔炼架桥，减轻工人劳动强度，提高生产效率。,熔炼精炼添加剂能加快合金的熔化，降低熔化能耗，节省用电量，减少电能耗损,净化钢（铁）液，减少渣孔、气孔，提高铸件成品率及铸件的综合机械性能,球墨铸铁使用可降低球化剂的加入量，增加石墨球数量，石墨球分布更均匀，其圆度更均衡,炉内使用，软化炉渣，减少炉壁挂渣侵蚀，提高炉衬使用寿命,10-15%,，降低生产成本,提高钢（铁）液流动性，浇铸中可以适当降低浇铸温度，浇口处可不再使用陶瓷过滤器、过滤网片。,熔炼中可有效降低烟雾烟尘及有害气体对人体的危害，有利于保护环境。,熔炼中可有效提高合金的还原量，同等熔炼料能增加钢（铁）液的熔融量，提高经济效益。,一、熔炼精炼添加剂熔点低，熔融状态呈碱性。,熔炼精炼添加剂的成份,:,如表,4,表,4,熔炼精炼添加剂成份范围,其他包括：,Te0,、,D,y,O,等,显然，这种以各种氧化物组成的熔炼精炼添加剂呈碱性。碱性的提高是靠增加低熔点的,Na,2,O,、,K,2,O,（,Na,2,O,的熔点约,860,，沸点,1100,，,K,2,O,的熔点约,891,，沸点,1170,），而不是靠增加高熔点的,CaO,（熔点约,2530,）。遇热后，熔炼精炼添加剂中的,Na,2,O,迅速熔化、气化，能加快,CaO,、,SiO,2,，,Al,2,O,3,等高熔点氧化物的结合，生成低熔点的硅酸盐，像,2CaOSiO,2,、,2MnOSiO,2,、,2FeOSiO,2,、,3MnOAl,2,O,3,3SiO,2,等构成低熔点的炉渣。就是说，熔炼精炼添加剂在合金液中呈熔融状态，能迅速吸附合金液中的非金属夹渣物，构成复杂化合物，熔点降低，密度下降,颗粒变大上浮,然后被扒除,。,组成成份,CaO,Na,2,O,K,2,O,SiO,2,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,TiO,2,其他,含量比例（,%,）,8-22,10-24,1-9,2-11,1-10,1.5-9,0.5-3,少量,。,扒除。,冶金上，把这种利用熔融渣净化合金液的操作称为渣洗。市场上销售的聚渣剂也是多种氧化物组成的，多数呈酸性，熔点高，在合金液中熔化慢，颗粒又小，对合金液中非金属夹渣物的吸附性差，夹杂物不易上浮，其作用远远不如我们研究开发生产的熔炼精炼添加剂。,二、加快合金的熔化，降低熔化能耗，提高生产效率。,中频感应电炉熔炼的时候，熔炼精炼添加剂放置于炉料的中间位 置，炉料被感应加热，熔炼精炼添加剂中低熔点的,Na,2,O,等迅速熔化，气化，熔融或汽态的,Na,2,O,迅速充填到炉料的间隙当中，冲洗炉料表面，并迅速发生反应,：,（,2Na,2,O+SiO,2,=2Na,2,OSiO,2,），这个反应能加快炉料表面的粘附物,，,夹杂物等杂质迅速从炉料表面脱离，炉料表面干净有利于金属的导磁、导电,;,表面干净的炉料也容易被加热软化，是熔炼过程中大幅度减少炉料在熔化当中产生的搭棚、架桥，这些都能够促使炉料熔化速度的加快，熔化时间的缩短，达到节能的目的,。,回炉料表面的粘附物及夹杂物的数量越多，或者是加入的碎料比例越大、或者是加入的铁屑比例越大，这种作用的效果就就越明显。,三、减少渣孔、气孔，提高铸件成品率,合金熔炼过程中，合金熔液中不可避免的有很多非金属夹杂物，这些夹杂物的聚集上浮，然后被扒除，就能减少其危害性。非金属夹杂物上浮的快慢取决于渣的上浮速度，合金液中夹杂物的上浮速度的计算方式为,:,式中：重力加速度,=,合金的粘度,=,合金、夹渣物的密度。分析,V,的计算式，影响,V,最大的因素是,r,，其次是 夹，,V,与,r,的平方成正比，即合金液中，渣的颗粒增大,1,倍，上浮速度就增大,4,倍。对于铸铁还是铸钢式中的,合,变化不大，所以,夹,越小，,合,-,夹,就越大，所以,夹,越小，,合,夹,就越大，即,V,就越大。前面的分析表明：使用精炼添加剂的操作，能促使简单化合物变成复杂的盐，形成炉渣，即渣的颗粒变大，密度变小，这些都是有利于渣的上浮，排除，结果合金液中残留下来的渣大幅减少，最终降低铸件产生渣孔的机率。,合金粘度的大小表示合金液内的固体颗粒的内摩擦力的大小。残留在合金液中的非金属夹杂物颗粒越大、越多，合金液的粘度就越大,换句话说，合金液的流动性越差，越不利于合金液中的气体及非金属夹杂物的排除。使用精炼添加剂的操作，添加剂中低熔点、低沸点的物质，能促使非金属夹杂物的迅速变大上浮，是残留在合金液中非金属夹杂物及有害气体减少,结果，在同样的温度下，合金液的流动性就增强，这就非常有利于合金液中气体的排除，降低了因气孔而造成的废品。渣孔气孔数量的减少，提高了铸件的成品率及铸件的综合机械性能。,四、球墨铸铁使用，降低球化剂的加入量、增加石墨球数，石墨球大小，分布更加均匀。,球铁生产中，铁液的熔炼方式决定了铁液的含硫量。一般冲天炉熔炼时，铁液的含硫量在,0.05%0.08%,之间；电炉熔炼时，铁液的含硫量在,0.02%0.04%,之间。当熔炼方式一定，即铁液含硫量一定，球化剂的牌号即球化剂的成分一定时，球化剂的加入量直接和球化处理温度及铁液的含硫量有关，当球化处理温度也一定的时候,球化剂的加入量仅仅与铁液的含硫量有关，铁液的含硫量越高,球化剂的加入量就越大。如表,5,：,表,5.,铁液的含硫量与球化剂的加入量,精炼添加剂呈碱性，加入铁液后，添加剂中的,CaO,、,Na,2,O,与铁液内的,。,FeS,发生反应,降低铁液内的含硫量,导致球化剂的加入量减少,。,CaO,、,Na,2,0,的脱硫反应如下：,CaO,+,FeS,=,CaS,+,FeO,。,Na,2,0+,FeS,=Na,2,S+,FeO,。,CaS,、,Na,2,S,上浮、排除。铁液含硫量降低。下列表中数据是使用精炼添加剂的数据对比情况。,铁液 含硫量（,%,）,0.1