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鑄造焦物理和化學性質如何影響鑄件生產-鑄件展-鑄件采購會-國際鑄件展-2015第十六屆廣州國際鑄件展會-巨浪展覽-The 16th China(Guangzhou )Int’l Casting product Exhibition
2015年4月16日鑄件展-鑄件展會-casting expo

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鑄造焦質量影響鑄件質量，而鑄造焦品質由化學性質和物理機械性質兩方面構成，下面我們逐一解釋。　　一、鑄造焦化學性質由固定碳、揮發分、水分、灰分、硫分、磷分來體現。　　1、固定碳和揮發分：固定碳是鑄造焦的主要成分。將鑄造焦再次隔絕空氣加熱到950℃以上，從中析出揮發物，剩余部分系固定碳和灰分。　　2、鑄造焦揮發分即揮發物含量是焦炭成熟度的重要標志，我國標準≤1.5%、美國≤1%，揮發分過高如2%～3%則表示焦炭不成熟(生焦)，揮發分如0.5%則過低表示焦炭過燒(過火焦)即熟透了。生焦耐磨性差，使高爐透氣性不好，并能引起掛料、增加吹損，破壞沖天爐操作制度。熟焦易碎，容易落入熔渣中，造成排渣困難、風口燒壞等現象。　　3、灰分：鑄造焦燃燒后的殘余物是灰分，它是焦炭中的有害雜質，其中主要是二氧化硅(SiO2)和三氧化二鋁(Al2O3)，還有氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)等氧化物,其中二氧化硅占40%左右，灰分含量增高，固定碳減少。沖天爐熔煉過程中，為造渣所消耗的石灰石和熱量將增加，沖天爐利用系數降低，焦鐵比增加。因煤在煉焦過程中灰分全部轉入鑄造焦，故鑄造焦灰分高低決定于煤的灰分，焦炭灰分越低越好，對沖天爐操作越有利。從目前實踐看，灰分每降低1%、鐵水溫度可提高5℃～7℃，所以，鑄造企業采購鑄造焦時希望灰分越低越好。我國標準：特級鑄造焦灰分≤8.00%、一級灰分8.01～10.00%、二級灰分10.01%～12.00%。　　4、水分：鑄造焦在102℃～105℃的烘箱內干燥到恒重后的損失量為水分。我國鑄造焦水分標準≤5%。焦炭水分力求穩定，因沖天爐生產一般以濕焦計量，焦炭水分波動，對沖天爐操作不利，造成爐況波動。比較難以控制，尤其濕法熄焦，同時露天存放，難以控制，目前俄羅斯鑄造水分標準≤7%、日本≤5%。5、硫分：鑄造焦硫分占沖天爐配料中硫來源的80%以上，硫進入鐵水造成鑄件含硫高，為除去這部分硫，需增加熔劑脫硫，影響沖天爐正常生產。在煉焦過程中，煤中硫分的70%～90%轉入焦炭，故焦炭硫分高低，決定于煤的硫分，一般鑄造焦硫分≤0.6%。硫越低越好，美國鑄造焦0.45%～0.50%，我國標準：特級硫分≤0.6%、一、二級硫分≤0.8%。鑄造焦中硫進入鑄件后可導致鑄件本體韌性差、加工性能差。鑄造焦硫分的構成：有機硫、硫化物、硫酸鹽、其中有機硫最難清除。　　6、磷分：鑄造焦中的磷分在熔鐵時大部分轉入鐵水中，鐵水含磷使其冷脆性變大，用于澆注鑄件時，磷難以除掉，因此鐵水中磷分越低越好，而煉焦煤的磷分決定了焦炭硫分的高低。　　二、鑄造焦的物理機械性質由塊度、篩分組成、轉鼓強度、落下強度、氣孔率體現。　　1、塊度：沖天爐對鑄造焦的要求，應該是塊度均勻、有利于爐內通風和充分燃燒，塊度(做層焦)大小一般為沖天爐內徑的1/8～1/10，塊度每增加10毫米，鐵水溫度增加8℃；而鑄造焦形狀越接近球狀即團塊焦，鐵水溫度可提高14℃～16℃，所以，鑄造企業首先要求鑄造焦塊度形狀和均勻，其次才是塊度越大越好，但要與沖天爐內徑匹配。　　2、篩分組成：為使沖天爐透氣性好，鑄造焦炭塊度要均勻，我國鑄造焦篩分塊度標準：＞80毫米、60～80毫米、＞60毫米統焦和＜40毫米的碎焦四級，其中＜40毫米≤4%。　　3、轉鼓強度(M40，M10)：體現鑄造焦的耐磨性和抗碎性，轉鼓試驗：就是模仿鑄造炭在沖天爐熔煉過程中的撞擊、擠壓、研磨將一個十分復雜的受力情況，加以簡化的試驗方法。在轉鼓中裝入＞80毫米的焦炭50千克，以每分鐘25轉速度轉動4分鐘，然后取出焦炭在孔徑分別為40毫米和10毫米的圓孔篩上過篩，以＞40毫米和＜10毫米的重量各占試樣總重量的百分比為指標。前者以M40表示抗碎指標，后者以M10表示耐磨指標。實踐證明：轉鼓強度每增加10個單位、沖天爐鐵水溫度提高4℃，兩者為線性關系。我國轉鼓強度即M40標準：特級鑄造焦M40≥85%、一級M40≥81%、二級M40≥77%。　　4、落下強度(SI504)：取＞80毫米的鑄造焦100千克，利用提升滑輪將鑄造焦提高到1.85米，重復落下4次到底部鋼板上后＞50毫米的鑄造焦質量百分數。日本測試落下強度標準高度是2米。實踐證明：落下強度越高、鐵水溫度越高，類同與轉鼓強度即每增加10個單位、沖天爐鐵水溫度提高4℃，兩者為線性關系。我國落下強度(SI504)標準：特級鑄造焦SI504≥92%、一級SI504≥88%、二級SI504≥84%。　　5、氣孔率，鑄造焦中氣孔有開氣孔和閉合氣孔，我國采用測試顯氣孔率(PS)，即塊焦炭中開氣孔體積與焦炭的視體積之比，美國采用全氣孔率即塊焦炭中開氣孔和閉氣孔體積之和與焦炭的視體積之比。試驗原理：制備25毫米～60毫米鑄造焦1.5千克兩份試樣刷去表面粉塵后置入真空干燥箱150℃～160℃干燥2.5小時，用真空泵抽出焦炭空隙內的氣體，在大氣壓力作用下使水填充到焦炭的孔隙內，測定焦炭孔隙內的水的質量和同一試樣沉沒于水中損失的質量，然后計算縣氣孔率。美國氣孔率標準為≤45%，日本為≤40%，一般為25%～40%、我國則細分為特級鑄造焦顯氣孔率(PS)≤40%、一、二級PS為≤45%，經過生產實踐表明：氣孔率和氣孔平均直徑的增加、CRI(焦炭反應性)增大、CSR(反應后強度)下降，氣孔壁平均厚度增加、CRI降低、CSR增加，由于氣孔率與焦炭熱強度密切相關，氣孔率降低將導致沖天爐鐵水溫度上升。氣孔率與煉焦煤質量和煉焦工藝相關、單種煤RMAX(最大平均鏡質體反射率)為0.95%～1.0%區間內，氣孔率最低；而搗固煉焦比頂裝煉焦使焦炭的氣孔率和氣孔平均直徑明顯降低、但氣孔壁平均厚度增大。　　鑒于鑄造焦本身特性和鑄造企業零散分布、單位使用量少即(焦鐵比)1千克鑄造焦可熔煉8千克生鐵的特征，許多鑄造焦企業采取物流點到點服務與依托地區內大鑄造廠設立分銷中心相結合的促銷方式，同時，傾斜于鑄造焦售后技術服務，一則可以協助鑄造廠合理使用鑄造焦，二則可以了解鑄造廠對鑄造焦品質和數量的具體要求。鑄件展-鑄件采購會-國際鑄件展-2015第十六屆廣州國際鑄件展會-巨浪展覽-The 16th China(Guangzhou )Int’l Casting product Exhibition

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