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問題的提出鑄件質量比較差,廢品率偏高,是目前鑄造生產中普遍存在的一個突出問題。近年來國內很重視提高鐵水的質量,投入很大力量來研究試驗各種爐型結構和供風方式、參數等,以達到提高鐵水的出爐溫度和純凈度。而這些剛出爐的高溫鐵水,在澆入鑄型之前為了提高攀鋼IF鋼的品質,提升產品的市場競爭力,開展了高純凈IF冶金工藝技術研究。在對國內外IF純凈鋼研究及生產現狀進行調研的基礎上,分析認為攀鋼開發高純凈IF鋼的限制性環節主要是脫硫、脫磷、脫碳、LF+RH精煉降低鋼水T[O]、鋼液增碳。為此,研究了鎂脫硫及鋼水RH深脫硫、鐵水預處理+轉爐深脫磷、RH脫碳工藝優化、LF+RH精煉降低鋼水T[O]、中間包無碳覆蓋劑及結晶器無碳保護渣等工藝技術。全流程試驗表明,鑄坯[C]、[P]、[S]、[O]、[N]、[H]六大元素總量可控制在80×10-4%以內。 結合攀鋼鐵水條件,探討了適宜的鎂脫硫劑鐵水深脫硫工藝,硫含量可由700×10-4%左右脫至7×10-4%,保證了入轉爐鋼硫含量要求。根據攀鋼IF鋼鋼液及鋼包渣的特點,實驗室研究了影響脫硫效果的因素,選擇了CaO-CaF2系脫硫劑用于RH-MFB深脫硫,脫硫率在40%～50%之間,脫后硫可控制10×10-4%以內。

在此基礎上,首先采用單因數試驗法研究了覆蓋劑中各組分對覆蓋劑發熱和保溫效果的影響。結果表明,當酸化石墨含量為8-18wt%,珍珠巖含量為12-20wt%,發熱劑在10wt%左右時,覆蓋劑的發熱保溫性能良好,成本較低。隨后,利用正交試驗法進一步優化了新型鑄鋼冒口覆蓋劑的配比,得到新型鑄鋼冒口覆蓋劑的配比為：鋁粉4-8wt%、粉煤灰25-35wt%、珍珠巖15-18wt%、酸化石墨14-18wt%,碳粉10-15wt%、觸發劑2-3wt%、其他18-22wt%。生產試驗進一步證明,新型鑄鋼冒口覆蓋劑具有發熱和保溫的雙重作用,能夠明顯地提高冒口的補縮能力,降低冒口的有效高度,節約鋼水,提高鑄件的

在分析國內外鑄鋼件冒口覆蓋劑的組成、原理、性能等因素的基礎上,結合渣系、覆蓋劑的組成成分及其他各種因素的影響,并通過模擬實驗探討鑄鋼冒口覆蓋劑發熱和保溫效果,從而為其成分優化提供理論依據。 隨著鑄件產量在我國的逐年上升,對于鑄造覆蓋劑的用量也大幅度提升,而珍珠巖覆蓋劑作為一種高效覆蓋劑被廣泛使用。在珍珠巖覆蓋劑的使用性能中,其膨脹性能占主導作用,因此對于珍珠巖覆蓋劑的膨脹性能的研究具有十分重要的意義。珍珠巖膨脹的內在動力是存在于其內部的水,只有適當的含水量才有利于珍珠巖的膨脹,過多或過少均不利于其膨脹,而在珍珠巖原礦中存在過多的水,于是有必要通過預處理工藝除去珍珠巖原礦中多余的水。

珍珠巖具有表觀密度輕、導熱系數低、化學穩定性好、吸濕能力小、無毒無味諸多優良性能,廣泛應用于鑄造、保溫材料和建筑等多個領域。珍珠巖在鑄造生產時可用作集渣劑或覆蓋劑,在建筑行業可制成保溫隔熱吸音板,上述應用主要基于珍珠巖具有較好的高溫膨脹性能。珍珠巖膨脹的原因是其內部含有的水分,只有含水量合適才可獲得較高膨脹倍數,因此需要對珍珠巖原礦進行加熱預處理。本文以天梯礦業某珍珠巖原礦為研究對象,開展了珍珠巖原礦加熱預處理工藝研究,研制了新型膨脹珍珠巖集渣劑和覆蓋劑,對珍珠巖的工業應用具有重大的意義。以珍珠巖高溫膨脹性能為指標,開展了不同珍珠巖原礦普通加熱和微波加熱預處理工藝研究,綜合研究了不同預處理溫度和時間、膨脹溫度和時間、珍珠巖粒度和加熱預處理方式對珍珠巖的高溫膨脹性能的影響。結果表明:不同目數的珍珠巖在350℃下預熱10min后,在1100℃高溫下焙燒20s能達到膨脹效果,粗粒度珍珠巖的膨脹倍數較大;與普通加熱預處理珍珠巖相比,微波加熱預處理工藝可縮短珍珠巖預處理時間、但降低了珍珠巖的高溫膨脹性,針對不同使用要求可選擇不同的預處理工藝;基于上述研究結果,設計了珍珠巖預處理生產線。