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    铸造耐磨锤头各种合金锤头的烧损状况

    试验方法
      熔炼在GW型500kg无芯中频感应电炉中进行,炉衬材料为石英砂;用球铁用铸造生铁,废钢,75硅铁,锰铁,铬铁,电解铜,电解镍,回炉料和石墨增碳剂等调整化学成分,用德国OBLF型光谱仪分析化学成分。由于我公司采用中间包炉前接铁液,再转入小包(可装100kg铁液)浇注的方法生产,因此熔炼温度高达1600~1620#,铁液出炉温度为1580~1600#.铁液温度升高到1600#后不再升温。分析在1600#保温的情况下合金元素的烧损规律。
      2试验结果及讨论
      铁液熔清后保温5,10min时取样的化学成分。
      可见,除了含量甚微的元素P,S,Ti,V和Sn不存在可以检测得到的烧损外,元素C,Si,Mn,Cr,Ni和Cu都随着熔炼时间的延长存在一定的烧损;即C和Si的平均烧损率为6010-6/min,Mn,Cr,Ni的平均烧损率为2010-6/min.在铁液中存在三氧化二铁,四氧化三铁(锈蚀生铁和废钢带来)等微粒,碳在高温下又是还原性较强的元素,因此,在铁液中存在如下反应:Fe2O3 C-[Fe] CO(1)
      Fe3O4 C-[Fe] CO(2)
      此外,铁液中的碳与石英砂炉衬(二氧化硅)之间也会发生如下反应:C SiO2-[Si] CO(3)
      上述反应是铁液碳含量随熔炼时间延长而下降的主要原因。
      仅仅从反应(3)来看,铁液中的硅含量不会随熔炼时间延长而下降,而应该升高;但是硅也是脱氧的元素,根据热力学,铁液中的硅与三氧化二铁,四氧化三铁存在如下反应:Fe2O3 Si-[Fe] SiO2(4)
      Fe3O4 Si-[Fe] SiO2(5)
      铁液表面的硅与空气中的氧发生如下氧化反应:Si O2-SiO2(6)
      综合上述反应(3),(4),(5)和(6),可以发现,SiO2变成铁液表面的炉渣,铁液中的硅含量会随熔炼时间延长而下降。
      同样道理,铁液中的锰,铬,镍,铜在与空气接触的表面会发生如下反应:Mn O2-MnxOy(变成铁液表面的炉渣)(7)
      Cr O2-CrxOy(变成铁液表面的炉渣)(8)
      Ni O2-NixOy(变成铁液表面的炉渣)(9)
      Cu O2-CuxOy(变成铁液表面的炉渣)(10)
      在反应(7),(8),(9)和(10)中,生成的氧化物变成铁液表面的炉渣,是锰,铬,镍,铜含量随熔炼时间延长而下降的主要原因,因为反应主要发生在铁液与空气接触的表面,因而锰,铬,镍,铜的烧损比碳和硅要小得多。
      至于磷,硫,钒,钛与锡,由于其含量甚微,加之光谱分析的精度有限,因而未见到这些元素的烧损现象。
      3结论
      (1)在中频感应电炉中熔炼合金灰铸铁,合金元素会发生烧损。
      (2)在熔炼温度为1600#的条件下,碳和硅的烧损率为6010-6/min,锰,铬,镍,铜的烧损率为2010-6/min

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