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SiC在合成铸铁中的应用研究
1.铁水中碳、硅、锰、磷和硫对碳化硅吸收率的影响:
在一定条件下,随着铁水中初始碳含量和硅含量的增加,SiC的吸收率会降低。初始碳含量每增加0.1%,SiC的吸收率下降2% ~ 3%。初始硅含量每增加0.1%,SiC的吸收率下降约3% ~ 4%。随着铁水中硫、磷含量的增加,SiC的吸收率也会降低。硫含量每增加0.01%,SiC的吸收率就会下降2% ~ 3%左右。当磷含量增加0.01%时,SiC的吸收率下降1% ~ 2%。对于铁水中的锰含量,随着铁水中锰含量的增加,SiC的吸收率增加,锰含量每增加0.1%,SiC的吸收率增加约2%~3%。
2.碳化硅添加量对碳化硅吸收率的影响:
在合成铸铁生产中,碳化硅的加入对增碳增硅效果有重要影响。冶炼时,随着碳化硅加入量的增加,吸收率逐渐降低,加入量少,不能满足增碳增硅的要求。如果加入量过多,铁水中硅含量超标。实验结果表明,碳化硅用量小于1%时,碳和硅的吸收率为85%~95%,用量为1%~2%时为80%~90%,用量为2%~3%时为70%~80%。
3.熔化温度对碳化硅吸收速率的影响;
熔化温度在1400~1450℃时,SiC没有完全溶解在铁水中,扩散速度慢,吸收率低。随着熔化温度的升高,SiC的吸收率有增加的趋势。而当SiC的熔化温度高于1600℃时,虽然碳化硅可以完全溶解,但SiC的吸收率增加缓慢。反之,在此温度下铁水的吸收和氧化加剧,能耗也高。因此,熔炼温度定在1500~1550℃,既能保证SiC的高吸收率,又能保证铁水质量,降低能耗。
4)SiC加入时间对SiC吸收率的影响;
由于SiC的密度低,如果在炉料完全熔化后再加入SiC,会浮在铁水上,使其不能完全溶解,SiC的吸收率比较低。废钢能将SiC碳化硅压入铁水中,使SiC不易上浮,在铁水中长时间溶解扩散,所以SiC吸收率高。实验表明,SiC完全熔化后加入炉料时吸收率为70%~80%,加入炉料时吸收率提高到90%~98%。
5)5)SiC颗粒尺寸对吸收率的影响:
应适当选择SiC的粒度。如果粒径太小,比表面积会增加,但由于它浮在铁水表面,很难用废钢压入铁水中,所以与铁水的总接触面积不一定会增加。同时,部分炉渣上浮,会容易使SiC与铁水分离,降低碳化硅的吸收率。粒径过大时,SiC的比表面积减小,也降低了吸收率。