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铸件和模样设计

（1）因铸件截面厚薄不均造成金属流间断，在某些铸件设计中，薄截面位于金属液难以达到的部位，很难恰当地设置浇注系统。在可能的情况下，应对这类设计进行修改，当无法更改设计时，则需采用相当复杂的浇注系统，以避免产生这类缺陷。

（2）铸件截面相对过薄，这种设计没能考虑到金属流动和凝固的规律。如果设计者不能加厚这一截面的话，惟一的补救办法是提高金属的浇注温度，或者修改金属的化学成分，以改善其流动性。还有一个较好的弥补办法是采用不会产生急冷的铸型（型芯），但这会使生产成本增加，因此在可能的情况下应更改设计。

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熔化期金属炉料能否顺利熔化影响很大。装料的松紧程度直接关系到炉料的熔化速度。为了快速加热和熔化，装料要力求紧密，但又要避免熔化过程中出现架桥现象，这样会使下部已溶化的金属液过热，使金属液吸气和增加合金元素的烧损，延长熔化时间，高温和剧烈的涡流会严重侵蚀炉壁，出现架桥和处理架桥对炉壁的损伤大。当金属液面过低时要特别注意加料，如果加入大块料而电炉又输入高功率，则底部将产生严重过热加剧侵蚀，整个炉衬中以中下部承受的静压力最1大，温度最1高，冲刷最严重。熔炼的金属液达到适合的温度和质量要求之后应停电出炉，这样不但安全而且降低了能耗，还可以保护炉衬的下半部不致因过热金属液的冲刷而损毁。应尽量缩短熔炼时间降低钢液熔炼耗电。

可以采取7个措施来消除熔炼操作对炉衬使用寿命的影响

（1）开炉前应再次仔细检查电源柜、水冷、倾炉机构等设备，以尽量减少由于设备故障而引起的停炉故障，特别是满炉时的停炉(俗称”座炉”)，此时应尽量在铁液凝固前修复开炉。否则，由于热胀冷缩，受热不均，炉衬将产生裂纹，严重影响炉衬寿命，导致炉衬早期漏炉事故的发生。

（2）熔炼第1炉钢时，刚打好的炉衬，炉衬壁尚未完全烧结好，前几炉要用较洁净的金属材料，尽量避免成份复杂，含铁锈、油污较多的材料，特别是油浸废铁屑。因为成份复杂，含较多铁锈、油污，没有清理的废料、回炉料在高温、高氧下形成的氧化物之间有复杂的穿插互溶作用，极易形成粘渣，并侵蚀炉衬，会使炉衬出现疏松而熔损。

缓慢加料，应料少批多，随熔随加并扒清炉渣以减少熔渣。熔炼初期应采用低功率熔炼，带入的杂质不但加大了能耗，而且也会给铸件质量带来影响。每天熔炼完毕后倒空炉内的钢液，密封炉盖使其缓冷。

（3）熔化期炉料产生“架桥”现象对炉衬的使用寿命的影响最1大。出现“架桥”时，炉料与钢液脱离，钢液温度会过热到很高的温度，严重影响炉衬的使用寿命，在处理“架桥”现象时，过重的振动、锤击都会使炉衬遭到破1坏。

注意炉料的搭配及时松料避免炉内棚料，防止局部过热以减轻对炉衬的局部剧烈浸蚀。

对严重粘砂、锈蚀的炉料应清理干净后才能人炉。先期应加入块度较小、锈蚀较轻的炉料，而对炉衬冲击较大的大块炉料应在中后期预热后缓慢加入，以减缓对炉衬的冲击，特别是早期未完全烧结透的炉衬。

（4）由于废钢种类较多，（诸如：生铁块、改性生铁、渣钢、渣铁、内部回收废钢铁、外购废钢铁等。）炉料的体积和单重相差很大，加之废钢场地有限和生产节奏快。工人难以做到合理搭配，致使渣量波动较大，温度很不稳定，故各工厂应根据炉子的大小、废钢的实际情况与废钢堆放场地的实际，同时为防止装入过多或过少造成渣量波动大，来规范装入制度：既废钢块的块度与单重。

（5）各种聚渣剂对炉衬使用寿命都会产生影响。

诸如高钙质、硅钙质聚渣剂在高温的作用下会与炉衬材料发生反应，严重地侵蚀炉衬基体。

（6）出钢时，特别是钢液不能一次出完，炉子却不及时回位，炉温不是处于保温状态而是处于高温状态下；使炉衬上半部一直处于高温空烧和炉体下部处于局部电磁搅拌的情况下。将严重地、加速侵蚀炉衬。

（7）停止熔炼时，应及时减少冷却水流量，盖上炉盖．使炉衬缓慢降温，减少对炉衬的热冲击，防止在冷却过程中产生裂纹。

（3）采用新型辅助材料清洁金属液和炉渣中的氧化物及杂质：如脱氧采用多元素复合脱氧剂来代替单一元素脱氧剂。单一元素脱氧剂脱氧产物的熔点较高，在金属液中以固态质点存在，很难排出，也易粘附在炉壁上，而稀土元素，作脱氧剂虽然脱氧能力强，但其脱氧产物密度大也不易从金属液中排除，而且稀

土元素还容易与硅质和氧化铝质炉衬材料中的SiO2和Al2O3发生化学反应，侵蚀炉壁。

多元素复合脱氧剂如硅1铝钡钙脱氧能力强，脱氧后的产物是液态质点容易上浮除去。金属液中的多种溶渣化合物及多种有害的气体，如果不能彻底清除造成了炉衬的粘渣，也使铸件形成各种铸造缺陷，采用高质量的除渣剂能够将金属液表面的浮渣清除干净，对于混溶和悬浮在金属液中的杂质和气体却无法清除。

真空下进行无渣冶炼时，炉衬的使用寿命大于非真空冶炼时的寿命，证明炉渣会使炉衬使用寿命下降。

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1、炉料配比炉料配比用生铁 废钢 回炉料 增碳剂的方法，利用增碳剂里的氮改变石墨的形态和长度来提高灰铁铸件的硬度。

2、控制化学成分(1)许多熔炼公司认为硫元素有害，硫在铁液中的含量越低越好，其实也不是这样，在灰铁铸件中应考虑“硅碳化”和“锰硫比”。即Mn=1.71S (0.2~0.5)。

HT250化学成分表：CPSiMnTiS3~3.3≤0.121.65~2.050.7~1.1≤0.05≤0.12（2）低合金化，加去一两种合金元素，加入时，应考虑碳元素的含量,不要盲目追求硬度。

3、铁液过热对于灰铁铸件，在一定范围内提高铁液温度能使石墨细化，基体组织致密，铸铁的抗拉强度和布氏硬度有所提高。铁液过热温度控制在1500-1530℃，过热时间控制在10min之内为好。

4、孕育剂和孕育方式灰铸铁的孕育处理是通常在出炉后的铁水中缓缓加入孕育剂（常用的75Si-Fe），孕育处理之后的灰铸铁，硬度会趋于均匀，改善了机械加工的性能，也增加了灰铸铁的强度。灰铁铸件的硬度的标准时HB170-240之间。

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