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1、如何获得优质铁水一、冲天炉的配料计算1、冲天炉用金属炉料冲天炉用的金属炉料包括原生铁、回炉铁、机铁、废钢、铁合金等，分述如下。,（1）铸造用原生铁原生铁是由铁矿石在炼铁厂高炉中冶炼出来的的生铁锭。铸铁配料所用的原生铁主要是铸造用生铁，个别情况下也适当搭配少量的炼钢用生铁。铸造用生铁的规格见表11.4。牌号如铸26（Z26）的“铸”字或“Z”代表铸造用生铁，后面的数字“26”代表生铁中平均含硅量为2.6%。其次是以生铁中含锰量、含磷量和含硫量进行分类。,球墨铸铁用生铁规格见表11.5，其含硅、锰量低，对磷、硫要求也更严格。炼钢生铁主要用于配低硅铸铁。常用的炼钢生铁有炼08（L10）等牌号（GB7
2、1782），其含硅量分别大于0.45%0.85%和0.85%1.25%。各地原生铁所含成分差别很大，如有的地区冶炼厂出产的生铁含有较高的钒、钛、铜等合金元素。许多地方的生铁含硫、磷量偏高。有的地方生铁成分波动较大。同批生铁的化学成分也不同，使用时应特别注意。本溪生铁含硫、磷低，是生产球墨铸铁的良好材料。,测定铸造生铁的含碳量时，需要将每批原生铁进行化验。一般原生铁中含硅量越高，含碳量越低，例如：Z34碳的质量分数3.5%4.0%；Z30碳的质量分数3.6%4.1%；Z26碳的质量分数3.7%4.2%,（2）废钢在铁料中，常配入部分废钢。废钢多为废锻件、锻压、铆焊加工的边角废料以及钢材轧制废料等
3、。加入前，应加以切割、清理。这些废钢一般多为低碳钢，有少部分是中碳钢，一般碳的质量分数为0.10%0.45%，也有个别高碳钢（工具钢），其碳的质量分数高达0.6%1.0%左右。废钢要分类保管。高合金钢（如高锰钢，含锰量11%14%）要单独进行配料，不要和碳素钢混在一起使用，以免影响铸铁性能。含钨、钼的高合金钢（如高速钢）不应混入冲天炉炉料中。,（3）回炉铁主要指铸铁浇冒口、废砂箱、芯铁及废铸件等。回炉铁根据配料的需要，分类保管，并通过化验，弄清回炉铁的化学成分。回炉铁块不应过大和过长。废机器拆下的铸铁件也属此类，但成分不一，要根据化验结果，分类搭配使用。有的工厂用冶金式化铁炉生产一些再生生铁，
4、这类生铁一般含硫量较高，含硅锰较低，使用前应了解其成分，搭配使用。铸铁铁屑的回收使用，对节约铁料意义很大。,有许多工厂采用铸铁屑压块法，效果很好。如有的工厂用160t摩擦压力机将铸铁屑冷压成块，压后即可入炉熔化，回收率达90%以上。,（4）铁合金铁合金主要用于调整铸铁中的化学成分。铁合金种类很多，常用的有硅铁、锰铁、磷铁、钛铁、铬铁、钼铁等。配料时常用FeSi45硅铁来调整铁液成分，而孕育处理则用FeSi75硅铁，可在出铁槽，铁水包中加入。硅钙合金多用于炉前孕育处理。对于锰铁，一般选用价格较便宜的高碳锰铁即可满足铸铁配料的需要。,铬铁、钒铁、钼铁等也都有国家标准。磷铁的质量分数为15%25%。
5、钛铁在炉前加入时应选用高碳硅的，以免在铁水中难以熔化。有些合金可直接加入纯金属原料，如铜、镍等。钼在炉前也可以钼屑形态加入铁水中。,2.配料计算金属炉料的配比是冲天炉成分控制中的一个重要问题。配料就是按已确定的铁液化学成分，参照铁料熔炼时元素变化的数据，计算出各种金属炉料的配合比例。配料的计算方法很多，常用的有表格核算法、联立方程法、图算法等。下面介绍配料表格核算法。配料表格核算法是生产中常用的一种方法，其步骤为先按铸铁要求和生产条件，以选择法确定炉料配比；然后对所搭配炉料中的主要成分进行核算。,（1）确定炉料配比在生产中，当冲天炉状况和炉料成分相对稳定时（日常生产中每日炉料配比虽有变化，但一
6、般波动范围不大），则配料工作可适当简化。根据当日原料和铸件生产情况，可用选择法确定炉料配比，然后对铁料的主要成份进行核算，并计算出硅铁、锰铁等铁合金的加入量。用选择法进行配料，一般应注意如下问题。为了核算方便，铁料一般按100搭配。核算后，再换算成实际每批铁料的配料量。,根据铸铁含碳量要求，选择废钢量。有些工厂对各牌号铸铁的废钢加入量规定范围如下：HT150，废钢量010%；HT200，废钢量15%30%；HT300（孕育），废钢量2540%。要充分利用本厂回炉铁。一般只选用12个牌号的原生铁，避免选用过多牌号，这样可使称料简便。选用原生铁的牌号见表11.6。,（2）配料计算冲天炉配料时，要在
7、保证铁液质量的前提下，尽量配合原材料特点，就地取材，充分利用来源广泛和价格合理的材料，本着节约的原则，应尽量利用废旧材料，少用新生铁和铁合金。同时，要尽量减少材料的品种和换料的次数，以免加料时过分混乱。试算法计算时，必须具有以下4个方面的原始资料：铸件要求的化学成分；各种金属炉料的化学成分（以化学分析数据为准，可参考手册有关表格）；,熔炼过程中各种元素的增减率（参见表11.7及表11.8）；在炉前（出铁槽或铁液包中）加入合金元素的回收率（参见表11.9）。,试算时的主要步骤：第一步，计算炉料中各元素应有的含量，可用下式计算：,第二步，初步确定炉料配比进行计算。首先确定回炉料配比。回炉料主要是指
8、浇冒口、废铸件和废冷铁块等一切必须回炉重熔的铸铁。回炉料配比主要取决于废品率和工艺出品率，它随具体生产情况而变化。灰铸铁一般可用30%左右，球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁可少低些。其次确定新生铁与废钢的配比，设新生铁的配比为x%,而回炉料的配比为y%，则废钢的配比为100%y%x%。设炉料所需含碳量为w%，而新生铁、废钢、回炉料的含碳量分别为a%、b%、c%则可按下式计算出新生铁的配比：,第三步，确定配比并计算铁合金补加量。第四步，根据以上计算，最后确定配料比，写出配料单。,（3）配料计算举例下面以配制HT200铸铁为例，说明配料方法。某厂生产的机床铸件，其材料牌号为HT200，壁厚为1530m
9、m。1）该铸件铁液化学成分要求见表11.10。若该铸件对硫、磷无特殊要求，配料时，可不核算硫、磷。表11.10 HT200的化学成分/%化学成分 C Si Mn P S一般范围3.23.5 1.62.0 0.70.90.30.12 选择 3.3 2.0 0.8,2）选取冲天炉熔炼时，各元素的变化率，C按按经验公式计算，Si为20%，Mn为20%。3）各种金属炉料的化学成分，经化验见表11.11。,4）用选择法进行配料，初步搭配如下（铁料按100计算）：Z18生铁60%（60），废钢15%（15），回炉料25%（25）。5）核算炉料中含碳量：炉料要求的含碳量：=2（3.31.8）%=3.0%炉料
10、带入的含碳量：计算结果与炉料中要求的含碳量基本相符，故配料比例是合适可用的。,6）核算炉料中的含硅量：炉料要求的含硅量：炉料带入的含硅量：炉料中还缺的硅量：2.5%1.73%=0.77%用FeSi45补硅：,7）核算炉料中的含锰量：炉料要求的含锰量：炉料带入的含锰量：炉料中还缺的锰量：1.0%0.43%=0.57%用FeMn79补锰：将以上配料结果填入配料表，见表11.12。,8）炉料核算时，应注意的原则如下：炉料核算时，若配料中含碳量和炉料中所要求的含碳量相差大时，则应适当增减炉料中的废钢量，然后再加以核算。若配料中含硅量和炉料中要求的含硅量相差不大时，则在金属料中加FeSi45硅铁来调整。配料核算时，若含硅量比炉料要求的含硅量低很多时，为避免在炉料中加入大量硅铁来提高含硅量，则应采用增多原生铁或换用含硅量高的原生铁的办法，来提高炉料的含硅量。,若配料中锰含量不够，一般可加锰铁补充。核算成分时，一般只核算碳、硅、锰三种。即可满足生产要求。硫、磷等成分铸铁一般不需核算。但对硫、磷要求严格的铸件有时也可进行核算。,
