一種減少鐵水收縮的電爐原鐵水碳量調(diào)整控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造行業(yè)球鐵生產(chǎn)領(lǐng)域，具體說是一種球鐵生產(chǎn)中減少鐵水收縮的電爐原鐵水碳量調(diào)整控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]球鐵鐵水凝固方式為糊狀凝固，補(bǔ)縮困難，流動性差;特別是厚大斷面球鐵鑄件，冷卻緩慢，枝晶發(fā)達(dá)，補(bǔ)縮通道不通暢，在熱節(jié)部位易產(chǎn)生縮孔、縮松類鑄造缺陷。為解決上述鑄造缺陷，傳統(tǒng)的方法一是提高鐵水碳當(dāng)量，工藝范圍窄，易出現(xiàn)石墨漂浮。二是在熱節(jié)處用冷鐵激冷，工藝繁瑣，成本高。三是在熱節(jié)處使用發(fā)熱保溫冒口，成本高，且冒口燃燒產(chǎn)生大量煙塵，易污染環(huán)境?？s小原鐵水結(jié)晶溫度范圍，可以減少鐵水收縮，提高鐵水流動性，從而保證補(bǔ)縮通道通暢，是目前解決球鐵縮孔縮松缺陷的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡單、合理，操作簡便、可靠，控制快速、準(zhǔn)確，減少鐵水收縮的電爐原鐵水碳量調(diào)整控制方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案:一種減少鐵水收縮的電爐原鐵水碳量調(diào)整控制方法，其特征是:其包括以下步驟:
(I)利用鐵水質(zhì)量管理儀檢測電爐原鐵水成分，記錄檢測的碳含量C?測和鐵水結(jié)晶凝固曲線顯示的兩個溫度值初晶溫度TL和共晶溫度TE;
(2 )依據(jù)檢測的TL、TE值，得到檢測差值=TL-TE)，若在工藝要求的^T12C0-9° )的參數(shù)控制范圍內(nèi)，則判定電爐原鐵水質(zhì)量滿足工藝要求;若21??不在工藝要求的范圍，判定電爐原鐵水質(zhì)量不合格，通過調(diào)整碳含量改變原鐵水成分；
(3)依據(jù)AC雕與ZTi雕擬合關(guān)系式ACi雕=0.00787ΖΤ|0.00284，計算出ACi雕；
式中ZT雕ZTi2按工藝要求的中限控制出值，ZTi2為4.5°;
(4)若△Ci雇>0，補(bǔ)加增碳劑增碳調(diào)整電爐原鐵水碳含量;若△ Q雕< O，加廢鋼降碳調(diào)整電爐原鐵水碳含量;調(diào)整碳含量，使最終落于工藝要求的ZTi2值(0-9°)的參數(shù)控制范圍內(nèi)，電爐調(diào)整成分完成，實(shí)現(xiàn)電爐原鐵水質(zhì)量控制。
[0005]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，通過對電爐原鐵水進(jìn)行熱分析檢測，得到初晶溫度TL和共晶溫度TE值的差值2?*,進(jìn)而計算得到需要增加或減少的碳含量△ Ci臟，電爐調(diào)整成分完成時使最終2?*落于工藝要求的ZTi2值(0-9°)的參數(shù)控制范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電爐原鐵水質(zhì)量控制。對照現(xiàn)有鐵水成分控制技術(shù)，本發(fā)明工藝簡單，合理，操作簡便、可靠，控制快速、準(zhǔn)確，能夠減少鐵水收縮，提高石墨化自膨脹效果，降低縮松、縮孔廢品率，縮松廢品率降低近一個百分點(diǎn)左右。是一種理想的球鐵生產(chǎn)中減少鐵水收縮的電爐原鐵水質(zhì)量控制方法。
【具體實(shí)施方式】
[0006]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0007]—種減少鐵水收縮的電爐原鐵水碳量調(diào)整控制方法，其包括以下步驟:
(I)利用鐵水質(zhì)量管理儀檢測電爐原鐵水成分，記錄檢測的碳含量C?測和鐵水結(jié)晶凝固曲線顯示的兩個溫度值初晶溫度TL和共晶溫度TE;
(2 )依據(jù)檢測的TL、TE值，得到檢測差值A(chǔ)\m^ =TL-TE)，若在工藝要求的ZTi2值(0-9° )的參數(shù)控制范圍內(nèi)，則判定電爐原鐵水質(zhì)量滿足工藝要求;若不在工藝要求的范圍，判定電爐原鐵水質(zhì)量不合格，通過調(diào)整碳含量改變原鐵水成分；
(3)依據(jù)AC雕與雕擬合關(guān)系式ACi雕=0.0078721^雕-0.00284，計算出八_; 式中^了雕二^了機(jī)廣^了立’^了立按工藝要求的中限控制出值，ZTi2為4.5° ；
(4)若△G雇>0，補(bǔ)加增碳劑增碳調(diào)整電爐原鐵水碳含量;若△ Q雕< O，加廢鋼降碳調(diào)整電爐原鐵水碳含量;通過調(diào)整碳含量，使落于工藝要求的ZTi2值(0-9°)的參數(shù)控制范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電爐原鐵水質(zhì)量控制。
[0008]本發(fā)明中，原鐵水碳含量相同的條件下，鑄件因縮松和縮孔缺陷而造成的廢品率差別很大。相同碳含量條件下的ZT(TL-TE)值差別很大，通過大量試驗(yàn)、統(tǒng)計分析、驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)ZT值決定鐵水流動性、收縮性及石墨化膨脹性。試驗(yàn)結(jié)果證明ZT值在0-9°范圍內(nèi)，鐵水收縮最小，縮松縮孔廢品率小于0.4%，因此確定ZTi2值為0-9°。
[0009]進(jìn)一步，通過對原鐵水熱分析檢測成分?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，原鐵水ZT變化和關(guān)鍵成分碳含量變化有很好的對應(yīng)關(guān)系，確定擬合關(guān)系式為A _ =0.00787^TiM-0.00284。其可以作為生產(chǎn)中原鐵水碳元素含量調(diào)整的依據(jù)。這樣，對電爐原鐵水進(jìn)行熱分析檢測，檢測界面顯示碳當(dāng)量、碳含量、硅含量及鐵水凝固曲線，曲線上顯示兩個凝固溫度特征值:初晶溫度TL和共晶溫度TE值。通過對電爐原鐵水進(jìn)行熱分析檢測，得到初晶溫度TL和共晶溫度TE值的差值進(jìn)而計算得到需要增加或減少的碳含量，使落于工藝要求的ZTi2值(0-9° )的參數(shù)控制范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電爐原鐵水質(zhì)量控制。
[0010]本發(fā)明工藝簡單、合理，操作簡便、可靠，控制快速、準(zhǔn)確，能夠減少鐵水收縮，提高石墨化自膨脹效果，降低縮松、縮孔廢品率，縮松廢品率降低近一個百分點(diǎn)左右。是一種理想的球鐵生產(chǎn)中減少鐵水收縮的電爐原鐵水質(zhì)量控制方法。
[0011]實(shí)施例1:
1、生產(chǎn)QT800-2材質(zhì)曲軸，電爐原鐵水熔煉完成，利用鐵水質(zhì)量管理儀檢測原鐵水初始成分:碳含量3.85%，硅含量I.53%，」T_=20。(TL=I 142.7。，TE=I 122.7。)。
[0012]2、ZT_a=20°不滿足工藝要求的ZT值(0-9°)的參數(shù)控制范圍，判定原鐵水成分不合格，需要調(diào)整碳含量成分。
[0013]3、/1Ττ?:=4.5° , /\T\rn= Alm\~ /\Tr^= 20° —4.5° =15.5° ,代如公式 A Ctag =0.00787jTi雕-0.00284，計算得到 Δ C雕=0.11915。
[0014]4、AQ離>0，補(bǔ)加增碳劑調(diào)整電爐原鐵水碳含量。增碳后，再利用鐵水質(zhì)量管理儀檢測原鐵水成分:碳含量3.98%，硅含量I.55%，TL=I129.4°，TE=I121.9° ATmt= 7.5° 0 A^mi落于工藝要求的ZTi2值(0-9° )的參數(shù)控制范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電爐原鐵水質(zhì)量控制。結(jié)果表明，本實(shí)施例減少了鐵水收縮，提高石墨化自膨脹效果，降低了縮松、縮孔廢品率，縮松廢品率降低近一個百分點(diǎn)左右。
[0015]實(shí)施例2:
1、生產(chǎn)QT500-7材質(zhì)轉(zhuǎn)向器殼體鑄件，電爐原鐵水熔煉完成，利用鐵水質(zhì)量管理儀檢測原鐵水初始成分:碳含量4.04%，硅含量I.54%，A^mi= -2.8° (TL=I120.5°，TE=I123.3° )。
[0016]2、ZT_=-2.8°不滿足工藝要求的ZT值(0-9°)的參數(shù)控制范圍，判定原鐵水成分不合格，需要調(diào)整碳含量成分。
[0017]3、Ζ]Τι2=4.5。，」Τ灘=」Τ漏I—Ζ]Τζπζ=-2.8。一4.5。=-7.3。，代如公式 Δ C灘=
0.00787dTi雕-0.00284，計算得到 Δ Cm= -06029。
[0018]4、AC灌<0，加廢鋼調(diào)整電爐原鐵水碳含量，再利用鐵水質(zhì)量管理儀檢測原鐵水成分:碳含量3.98%，硅含量I.59%，TL=I 126.6°，TE=I 122.2。ATmt= 4.4°。ZT獅r落于工藝要求的ZTi2值(0-9° )的參數(shù)控制范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電爐原鐵水質(zhì)量控制。結(jié)果表明，本實(shí)施例減少了鐵水收縮，提高石墨化自膨脹效果，降低了縮松、縮孔廢品率，縮松廢品率降低近一個百分點(diǎn)左右。
[0019]實(shí)施例3:
1、生產(chǎn)QT450-10材質(zhì)鉸接架曲軸，電爐原鐵水熔煉完成，利用鐵水質(zhì)量管理儀檢測原鐵水初始成分:碳含量3.84%，硅含量1.68%,^?,J= 17.7° (TL=I 137.7°，TE=I 120° )。
[0020]2、ΖΤ?*=17.7°不滿足工藝要求的ZT值(0-9°)的參數(shù)控制范圍，判定原鐵水成分不合格，需要調(diào)整碳含量成分。
[0021]3、Ζ]Τι2=4.5。，Ζ]Τ灘=Ζ]Τ|?—Ζ]Τζπζ=17.7。一4.5。=13.2。，代如公式 Δ C灘=0.00787jTi雕-0.00284，計算得到 Δ (?雕=0.10104。
[0022]4、AQ離>0，補(bǔ)加增碳劑調(diào)整電爐原鐵水碳含量。增碳后，再利用鐵水質(zhì)量管理儀檢測原鐵水成分:碳含量3.93%，硅含量1.67%，TL=I 128.3°，TE=I 120.5° ATmt= 7 ■ 8°
落于工藝要求的ZTi2值(0-9° )的參數(shù)控制范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電爐原鐵水質(zhì)量控制。結(jié)果表明，本實(shí)施例減少了鐵水收縮，提高石墨化自膨脹效果，降低了縮松、縮孔廢品率，縮松廢品率降低近一個百分點(diǎn)左右。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種減少鐵水收縮的電爐原鐵水碳量調(diào)整控制方法，其特征是:其包括以下步驟: (1)利用鐵水質(zhì)量管理儀檢測電爐原鐵水成分，記錄檢測的碳含量(?!和鐵水結(jié)晶凝固曲線顯示的兩個溫度值初晶溫度TL和共晶溫度TE; (2)依據(jù)檢測的TL、TE值，得到檢測差值A(chǔ)\m^=TL-TE)，若在工藝要求的ZTi2值(0-9° )的參數(shù)控制范圍內(nèi)，則判定電爐原鐵水質(zhì)量滿足工藝要求;若不在工藝要求的范圍，判定電爐原鐵水質(zhì)量不合格，通過調(diào)整碳含量改變原鐵水成分； (3)依據(jù)AC雕與雕擬合關(guān)系式ACi雕=-0.00787dTi雕+0.00284，計算出ACi雕； 式中^^雕二^了機(jī)廣^了立’^了立按工藝要求的中限控制出值’^了立為*.5° ； (4)若ΔG臟>O，補(bǔ)加增碳劑調(diào)整電爐原鐵水碳含量;若Δ G雇< O，加廢鋼調(diào)整電爐原鐵水碳含量;調(diào)整碳含量，使ZlTiit落于工藝要求的Ζ]Τ:ο5值(0-9° )的參數(shù)控制范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電爐原鐵水質(zhì)量控制。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種球鐵生產(chǎn)中減少鐵水收縮的電爐原鐵水碳量調(diào)整控制方法，其包括以下步驟：首先對原鐵水進(jìn)行熱分析檢測TL值和TE值，并計算⊿T檢測（TL-TE）溫度差值，判定是否滿足⊿T檢測工藝控制范圍（0-9°）；通過計算⊿T調(diào)整，依據(jù)ΔC調(diào)整與⊿T調(diào)整擬合關(guān)系式ΔC調(diào)整？=-0.00787⊿T調(diào)整+0.00284，計算ΔC調(diào)整。得到需要增加或減少的碳含量ΔC調(diào)整，使⊿T檢測落于工藝要求的⊿T工藝值（0-9°）的參數(shù)控制范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電爐原鐵水質(zhì)量控制。本發(fā)明工藝簡單，合理，操作簡便、可靠，能夠減少鐵水收縮，提高石墨化自膨脹效果，降低縮松、縮孔廢品率，縮松廢品率降低近一個百分點(diǎn)左右。
【IPC分類】C21C1/10, C22C33/08
【公開號】CN105543438
【申請?zhí)枴緾N201610019968
【發(fā)明人】叢建臣, 戴學(xué)忠, 于海明
【申請人】天潤曲軸股份有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月13日