碳素废钢使用比例精准计算公式.docx
1.炉料的选择(1)废钢生产球墨铸铁使用的废钢应为碳素废钢。其中不应含有阻碍石墨化的元素，如络。更不应含有反球化合金元素。废钢的块度应有30%左右呈厚片状，可以平放于炉内。(2)增碳剂优质焦炭。含硫量要低，块度6080mm,具有较高的强度，烧红后不能一捣即碎。废电极块。最好有一定长度，便于打入铁液中。(3)生铁主要用来调整铁液含碳量。希望使用WC>4%的高碳低硫生铁。生铁中的硅含量适当高一些较好，生产球墨铸铁可以少加硅铁。(4)球化剂、孕育剂按传统工艺使用，遵从各厂实际情况而定。2 .熔炼熔炼工艺流程：焦炭块+废钢电极块一提温一扒出焦炭块和电极块T取样分析含碳量一生铁T回炉料一取样分析Si.MnT提温一镒铁+硅铁T出炉-孕育+球化T浇注。熔炼过程中的注意事项如下：(1)焦炭块装于炉底，目的是要创造较长的焦炭块在铁液中的浸泡时间。焦炭块用量是废钢的5%左右。废钢熔化50%左右，焦炭上边应用厚片状废钢遮盖。也可以用6080mm的废电极块代替焦炭装于炉底作增炭剂，含硫量更低，对获得优质球墨铸铁更有利。(2)废钢使用比例主要决定于增炭效率。开始使用此法生产球墨铸铁的厂家，以30%左右为好。提高了增炭效率之后，逐步提高废钢使用比例。过多的使用废钢，如果增炭效率不高，则影响最终产品的碳硅当量。（3）废钢熔毕，杆入电极棒，适当提高炉内温度，提高增炭效率。但是，炉温过高，增加电耗，对炉衬也不利。（4）预估含炭量够高后，扒出焦炭块和电极棒，取样分析含炭量。（5）根据分析结果，计算生铁加入量和回炉球墨铸铁使用量。（6）根据含硅量估算，决定是否可用回炉料补足铁液总量。（7）回炉料熔毕，取样分析Si、Mn等合金元素的含量。（8）适当提高铁液温度，按照分析结果补足合金元素，达到出炉温后出炉前加入硅铁。（9）硅铁熔至熔融状态，立即出炉。（Io）球化、孕育、浇注照常规进行。3 .成分调整计算众所周知，球墨铸铁的力学性能主要取决于化学成分、冷却速度（铸态球墨铸铁）和热处理工艺。化学成分是内因、是根本，又是变数，几乎每炉不一样。因此，对化学成分必须加强检测，认真调整，不宜采用“固定比例生产”。在化学成分中，碳当量尤为重要。特别是使用废钢作为主要炉料生产的球墨铸铁，因为增炭效率难以控制，碳当量波动较大，因而尤其要注意调整碳当量。（1）计算生铁加入量根据分析含碳量计算生铁的加入量。实际上，就是调整球墨铸铁的碳当量，使生铁和废钢二者形成的熔液碳当量达到球墨铸铁所需要的碳当量。生铁加入量=废钢加入量X（球墨铸铁要求含碳量一分析含碳量）/（生铁含碳量一球墨铸铁要求含碳量）（2）回炉球墨铸铁加入量计算回炉球墨铸铁的碳当量基本上是正常的，而且加入量不大。因此，回炉铁加入后，整个炉内铁液的含碳量是合格的。回炉球墨铸铁加入量=炉料总量一废钢加入量一生铁加入量（3）含硅量估算计算式如下：含硅量比（废钢+生铁+回炉球墨铸铁加入量）X含硅量/炉料总量）XIO0%原铁液允许含硅量估算出的含硅量过高时，少加适量回炉球墨铸铁，改用等量比例为9：1的生铁和废钢补足炉料总量。(4)硅铁加入量计算计算式如下：硅铁加入量=(炉料总量×(球墨铸铁要求含硅量一孕育增硅量一球化增硅量一分析含硅量)/硅铁含硅量(5)钵和其他合金元素加入量计算式如下：合金铁加入量=炉料总量X(球墨铸铁要求合金含量一分析含量)/合金铁中合金元素含量上述计算中均不计烧损。这是因为感应炉中熔化球墨铸铁，各元素烧损不大，同时铁也有一定烧损。如遇到特殊情况，则应注意烧损。成分调整应用举例：使用It感应电炉，生产珠光体球墨铸铁QT8002,铸件重1000kg。控制化学成分为：wC=3.5%、WSi=2.5%、WMn=0.5%wP<0.07%、WSVO.02*、WMg=O.03%0.06%、WRE=O.02%0.04%。使用炉料成分如附表所示。炉料成分(质量分数)()炉科名称生铁废钢回炉球墨铸铁硅铁镒铁含C量4.00.33.5含氮量1.80.32.575含蜘，量0.20.50.5I63增碳后炉内“废钢液”含碳量为2.5M生铁加入量=30OX(3.5%2.5%)/(4%3.5%)=600(kg)回炉球墨铸铁使用量=IOoO-300600=100(kg)估算含硅量=(300×0.3%+600×1.8%+100×2.5%)XIOo%=1.42%如果球化剂增硅量为0.6%、孕育剂增硅量为0.4%,则原铁液含硅量应为1.5%,高于估算含硅量。对此可以使用Z18铸造生铁调整碳当量，使用回炉球墨铸铁补足炉料总量。出炉前分析含硅量为1.38%,含锌量为0.15%。硅铁加入量=(IOoO(2.5%0.6%0.4%1.38%)/75%=1.6kg锦铁加入量=(IOoO(0.5%0.15%)/65%=5.4kg4 .结语在感应电炉生产中，我们用废钢生产QT8002,强度在800IOOOMPa,伸长率>4%。目前市场上废钢很多，生铁昂贵，优质生铁更是奇缺。因此我们建议，有球墨铸铁生产任务的厂家，可以参考上述设想，“以钢代铁”生产球墨铸铁。
