除渣剂在铸造应用的研究论文

我有一篇原创的论文，请参考。桑拿天气对冲天炉熔炼的影响及预防措施摘要：高温潮湿闷热天气使冲天炉熔炼不正常，熔化率下降，铸件气孔缺陷增加。采用调整鼓风机风量及炉料比例、加强炉料管理及炉前脱气处理等措施，取得了明显效果。关键词：高温；潮湿；气孔；脱气；风量山东省临沂市风机厂生产的冲天炉专用鼓风机具有风压高、流量变化小、重量轻、结构简单、耗电少、噪音低等特点，广泛应用于冲天炉熔炼等强制鼓风场合，深得用户好评。进入夏天后，很多用户来检修风机并反映：与春节期间相比冲天炉熔化率降低、熔化不正常、铸件气孔增加、废品率上升，而各方面都未变化（如风口、炉料、操作），鼓风机经检修又无问题，令人百思不得其解。无独有偶，我厂铸造车间（冲天炉为4t/h二排大间距冷风、配套45kW的HTD85-21鼓风机）亦出现了上述问题，熔化率由4t/h降至3t/h，生产的轴承箱体部分出现了气孔，这在以前是从未有过的事情。1 原因分析1.1 熔化率下降的原因分析1.1.1 风量的影响夏季气温高、空气体积膨胀大，空气密度比冬天低约10%，而粘度系数则是冬天的1.25倍。夏天同样的进风量其重量要比冬天少约10%，即氧气量少了；同时粘度系数增加，导致进风速度下降。进气量不足，造成底焦燃烧不充分，导致熔化率降低，铁液温度下降，使铁液中的气体、氧化物、硫化物等杂质进入型腔而造成气孔或渣气孔。进风量是影响焦炭燃烧、熔化率的一个重要因素。1.1.2 风压的影响风机的压力与空气的温度有如下关系（忽略大气压力的变化）：P1/P2=（T+t2）/(T+t1)式中 P1——气温为t1时的压力P2——气温为t2时的压力T=273℃例如：在冬天气温为-10℃，夏天为38℃工作的一台鼓风机，它的压力变化：P1=0.845P2，即在夏天时鼓风机的压力要比冬天低。风压低不利于克服沿途的各种阻力，气流不能射入炉心，炉膛断面供风不均匀，不能改善中心焦炭的燃烧，不利于提高铁液温度，同时也致使熔化率下降。1.2 产生气孔的原因分析送风湿度与铸造缺陷有密切关系，夏天空气湿度比冬天高，空气中的水汽进入炉内分别与赤热的焦炭、铁液接触相互作用，产生大量H2，发生吸热反应，故降低炉温。产生大量H2会大幅增加铁液的吸气程度，铁液中的H2量超过3.6ppm时，铁液在型内冷却过程中，H2来不及排出，会在铸件表皮下形成1～3mm的气孔。炉温降低会加重铁液氧化，FeO含量增多，炉内Mn、Si等元素烧损加大，这样的铁液白口倾向严重、凝固快、流动性差、质量不好，浇注的铸件极易产生氧化性气孔。铁液温度随送风湿度增大而呈线性降低，过高的湿度除影响铁液温度外，还影响冲天炉的熔化率、铸件化学成分和白口深度。2 预防措施为减轻高温潮湿天气对铁液质量的不利影响，提高铁液温度是关键，即常说的“高温治百病”。除避开雨雾湿热极端天气熔炼外，我们还采取了一些措施，熔炼达到正常，使铁液温度稳定在1420—1440℃，废品率明显下降。2.1 调整鼓风机风量遇桑拿天气应增大送风量12%，打开进风调节闸门，适当加大电机电流，但不得超过电机的额定电流，防止烧坏电机。若电机已达额定电流、鼓风机满负荷工作，在无法直接加大送风量的情况下，可适当降低料柱高度或缩小风口区的直径。2.2 调整炉料比例增加底焦高度和层焦量约10%,适当降低废钢用量，尽量不用铁屑饼，以减轻炉内氧化性气氛和铁液吸气量。2.3 加强炉前脱气处理在出铁槽随流加入0.3%的稀土合金，对铁液进行脱氧去硫，净化铁液；扒净铁液表面的浮渣后，用烘干好的覆盖剂盖严包面，减少二次氧化、吸气。2.4 严格炉料管理将炉料室内存放，保持干燥；万不得已露天存放时，遇雨雾潮湿天必须苫盖，特别是生铁、焦炭；筛选焦炭，大小相差不宜过分悬殊，即块度均匀、适中；破碎回炉料，减小炉料块度，清除干净炉料的杂质（如芯砂）；孕育剂、覆盖剂、铁合金等使用前必须充分烘烤，去除水分；出铁槽、炉衬、包衬烘烤至暗红色。2.5 规范操作当天造好的铸型当天浇注，减少吸潮，避免铸型长时间停放；严格配料、称量，保持适当高度的料柱；按规程操作，确保不出现事故，只有保持“四稳”（炉膛尺寸稳定、底焦高度稳定、风量控制稳定、合格炉料稳定）、“三通”（保持风口、渣口、出铁口明亮、通畅、干净），才能熔化稳定，铁液优良。3 结束语采取相应措施后，冲天炉熔炼正常，铁液质量稳定，熔化率恢复到正常水平，铸件气孔废品率下降8%-10%,为用户解决了技术难题，为企业赢得了经济效益和社会效益。

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除渣剂是一种中性物质，在高温作用下会膨胀或熔融，膨胀后形成比重低、中空气孔，熔融后具有一定的粘结性，主要是有由加工工艺决定。除渣剂在钢铁冶炼及铸造中使用正是由于其在1200以上的高温作业下熔融，并具有粘结性，能有效聚集和吸附金属溶液表面的浮渣和夹渣，并且其化学性质稳定，不会对金属熔液产生二次污染。因此，除渣剂作为钢铁冶炼及铸造用除渣剂.除渣剂主要化学成分是二氧化硅(SiO2)和三氧化二铝(Al2O3)以及其他微量物质，SiO2含量71—76%，Al2O3含量11—16%,除渣剂性能好坏主要体现在反应时间和粘结性上。好的除渣剂表现为反应时间快，粘结性好，不掉渣。同时为满足不同生产工艺需要，也可添加其他物质以达到脱氧、脱硫、增加铁水流动性的目的，称之为复合型除渣剂。除渣剂的主要特性：1、能聚集铸造溶液中各种熔渣和杂质，保证铁水的洁净。2、排渣简单，不留零散漂浮物，不沾包，不损坏包壁、炉壁。3、保温，减少合金元素的流失。4、减少金属液中磷、硫等有害元素。5、消除铸件夹渣，提高铸件质量，降低铸件废品率。6、与铁水接触反应平稳、不飞溅、无毒无味、不产生烟尘、不影响人体健康。用法和用量：A、熔炼炉熔炼时，当金属溶化后，在金属液表面撒少量除渣剂初步除渣，然后撒一薄层覆盖在金属液表面，待反应充分后，出炉前扒渣。B、浇包内铁水表面撒少许除渣剂，扒渣后，再撒少许覆盖可浇注。加入量约为金属液重量的0.1%-0.3%。C、对茶壶包：浇铸前，在液面撒入本除渣剂，形成聚渣保温层，随着包内金属液面的下降，除渣剂随之下降，浇铸完毕后，渣层倒出即可，免除扒渣工序，同时还能对浇包起保温隔氧防止二次氧化的功能。D、属液出水前，可在包底部撒少许除渣剂。建议在铸铁出水前，勿在浇包底部放除渣剂，以免影响球化孕育效果