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专注加工、经销铁合金产品、冶金炉料
2017-09-25
碳化硅
碳化硅(又名:碳硅石、金钢砂或耐火砂),化学简式:SiC,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成的一种耐火材料。碳化硅在大自然也存在于罕见的矿物,莫桑石中。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用广泛、经济的一种。 我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均为六方晶体,比重为3.20~3.25,显微硬度为2840~3320kg/mm2。结构简介英文名称:silicon carbide,俗称金刚砂。纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同,而呈浅黄、绿、蓝黑色,透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体,已发现70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块,经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。物品种类碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基该品种,都属α-SiC。①黑碳化硅含SiC约95%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。②绿碳化硅含SiC约97%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制作的磨具适于轴承的超精加工,可使表面粗糙度从Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。化学特性碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9.5级,仅次于世界上硬的金刚石(10级),具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化。碳化硅分类及性质:中文名称:碳化硅中文别名:碳化硅晶须英文名称:Silicon Carbide (Black)英文别名:Silicon Carbide Black; silanyliumylidynemethanide; methylsilane; carbon(+4) cation; silicon(-4) anionCAS:409-21-2EINECS:206-991-8分子式:SiC分子量:40.0962碳化硅有70种结晶型态。α-碳化硅为常见的一种同质异晶物,在高于2000 °C高温下形成,具有六角晶系结晶构造(似纤维锌矿)。β-碳化硅,立方晶系结构,与钻石相似,则在低于2000 °C生成,结构如页面附图所示。虽然在异相触媒担体的应用上,因其具有比α型态更高之单位表面积而引人注目,但直到今日,此型态尚未有商业上之应用。因其3.2的比重及高的升华温度(约2700 °C),碳化硅很适合做为轴承或高温炉之原料物件。在任何已能达到的压力下,它都不会熔化,且具有相当低的化学活性。由于其高热导性、高崩溃电场强度及高大电流密度,在半导体高功率元件的应用上,不少人试着用它来取代硅。此外,它与微波辐射有很强的偶合作用,并其所有之高升华点,使其可实际应用于加热金属。纯碳化硅为无色,而工业生产之棕到黑色系由于含铁之不纯物。晶体上彩虹般的光泽则是因为其表面产生之二氧化硅保护层所致。历史沿革碳化硅是由美国人艾奇逊在1891年电熔金刚石实验时,在实验室偶然发现的一种碳化物,当时误认为是金刚石的混合体,故取名金刚砂,1893年艾奇逊研究出来了工业冶炼碳化硅的方法,也就是大家常说的艾奇逊炉,一直沿用到今,以碳质材料为炉芯体的电阻炉,通电加热石英SIO2和碳的混合物生成碳化硅。关于碳化硅的几个事件1905年 在陨石中发现碳化硅1907年 碳化硅晶体发光二极管诞生1955年 理论和技术上重大突破,LELY提出生长高品质碳化概念,从此将SiC作为重要的电子材料1958年 在波士顿召开世界碳化硅会议进行学术交流1978年 六、七十年代碳化硅主要由前苏联进行研究。到1978年采用“LELY改进技术”的晶粒提纯生长方法1987年~到今以CREE的研究成果建立碳化硅生产线,供应商开始提供商品化的碳化硅基产能情况我国有碳化硅冶炼企业200多家,年生产能力220多万吨(其中:绿碳化硅块120多万吨,黑碳化硅块约100万吨)。冶炼变压器功率大多为6300~12500kVA,大冶炼变压器为32000kVA。加工制砂、微粉生产企业300多家,年生产能力200多万吨。2012年,我国碳化硅产能利用率不足45%。约三分之一的冶炼企业有加工制砂微粉生产线。碳化硅加工制砂微粉生产企业主要分布在河南、山东、江苏、吉林、黑龙江等省。我国碳化硅冶炼生产工艺、技术装备和单吨能耗达到世界水平。黑、绿碳化硅原块的质量水平也属世界。我国碳化硅与世界先进水平的差距主要集中在四个方面:一是在生产过程中很少使用大型机械设备,很多工序依靠人力完成,人均碳化硅产量较低;二是在碳化硅深加工产品上,对粒度砂和微粉产品的质量管理不够精细,产品质量的稳定性不够;三是某些产品的性能指标与发达国家同类产品相比有一定差距;四是冶炼过程中一氧化碳直接排放。国外主要企业基本实现了封闭冶炼,而我国碳化硅冶炼几乎全部是开放式冶炼,一氧化碳全部直排。2012年,我国企业开发出了封闭冶炼技术,实现了一氧化碳全部回收,但是距离全行业普及还有很长的路要走。根据中国机床工业协会磨料磨具专委会碳化硅专家委员会的数据,截到2012年底,全球碳化硅产能达260万吨以上,产能达到1万吨以上的国家有13个,占全球总产能的98%。其中中国碳化硅产能达到220万吨,占全球总产能的84%。市场需求我国碳化硅冶炼企业主要分布在甘肃、宁夏、青海、新疆、四川等地,约占总产能85%。2012年在中国经济发展速度放缓的情况下,生产情况普遍不理想,加之光伏企业举步维艰,碳化硅作为耐材、磨料和光伏行业的基础原材料,出口和内销均大幅下滑。绿碳化硅微粉加工企业更是身陷光伏企业的债务链条,多数冶炼企业没有开工,或者短暂开工后即停产。一、生产量2012年全年中国黑碳化硅产能没有正常释放,一方面是成交缓慢,库存消耗慢,占压资金量大,另一方面是下游 行业消费商回款时间长,欠款现象严重,导致某些企业资金链紧张。目前我国黑碳化硅的主产地为宁夏和甘肃,青海和新疆的原有产能逐渐被淘汰,加上湖北丹江口弘源的冶炼产能,共计76.9万吨, 2012年总产量约为34万吨,黑碳化硅冶炼企业的产能利用率约为44.5%。二、消费及库存中国绿碳化硅冶炼的主产地是甘肃、青海、新疆和四川。四川主要靠水力发电站供电,受到枯水期电力短缺的影响,一年的生产时间只在4-10月份,长能坚持6个月的生产,但四川的冶炼炉几乎没有正常开工,主要因为市场需求疲软,库存难以消耗。2012年前三季度,中国钢铁厂开工率较低,只有到10月份以后钢厂增加了开工率,对原料和耐火材料的消耗才略有增加,消耗了部分库存。出口总量据海关统计显示:2012年全年,我国碳化硅出口16.47万吨,同比下降23.83%,出口2.75亿美元,同比下降44.28%,出口平均价格1671.53美元/吨,同比下降26.84%。出口量价大幅度下降。全年领证量合计17.1万吨,占全年出口量的104%2010-2012年全年碳化硅出口情况:吨;万美元;美元/吨年度月份2010年2011年2012年出口量223,151,32216,232,18164,695,08出口额43,798,5249,404,6727,529,26单价1,962,732,284,801,671,53各省市出口量从出口的20个省市分析,比2011年增加了一个新疆。出口数量在万吨以上的省市分别依次为宁夏、河南、江苏、北京、辽宁和山东,合计出口量11.8万吨,占出口总量的71.64%,市场份额分别为18.21%、12.99%、12.71%、11.4%、9.72%和6.61%,六个省市出口数量均呈下滑态势,其中宁夏同比下滑幅度高,为32.62%;从出口单价看,同比下滑幅度大的是辽宁,达35.3%,宁夏和江苏的单价同比下滑也高于全国平均数。2012年我国碳化硅主要出口省市统计:吨;万美元;美元/吨省市累计数量同比%累计金额同比%单价同比%宁夏29993.28-32,623828.38-56,271276.41-35,1河南21389.31-26,044534.83-41,052120.14-20,3江苏20932.67-7,223149.65-39,41504.66-34,69北京18769.78-23,143740.81-41,431992.99-23,79辽宁16008.88-31,472001.86-55,661250.47-35,3山东10889.34-1,922638.24-19,072422.77-17,49出口市场我国碳化硅出口市场以亚洲和北美洲为主,出口份额分别占到全球出口份额的70.25%和23.76%,共出口到59个国别和地区,比2011年增加了6个。出口数量在千吨以上的国别和地区依次为日本、美国、韩国、台湾、泰国、新加坡、印度、土耳其、墨西哥和德国,这10个国家和地区的合计出口数量为15.26万吨,占出口总量的92.64%。其中位列前四名的国别和地区出口数量占比分别为30.55%、23.25%、15.5%和13.63%,四个国别和地区的出口量之和占出口总量的82.93%。除韩国出口数量同比增长85.5%外,土耳其和德国的数量同比增长引人注目,但主销国别和地区数量同比还是有较大程度下滑,其中对日本和美国的出口数量下滑幅度均达约40%。2012年我国碳化硅主要出口市场分布图:吨;万美元;美元/吨国别累计数量同比%累计金额同比%单价同比%日本50318.34-39,528935.91-58,811775.88-31,89美国38296.38-39,743557.32-52,47928.89-21,13韩国25533.9185.54453.9640.961744.33-24,01台湾省22443.79-3,316296.68-31,392805.54-29,04泰国3567.76-16,75482.24-31,661351.65-17,91新加坡3480.79-45,761123.02-54,343226.33-15,83印度3111.3110.74365.41-40,841174.47-46,58土耳其2037.8574.47229.3810.291125.59-36,78墨西哥1963.12-42,28205.77-52,871048.17-18,35德国1831.6125.93193.5140.251056.436.34出口关别从出口 13个关别分析,天津港走货量高达9.16万吨,占出口总量的55.64%,青岛、大连、南京和上海港分别占15.98%、13.14%、11.49%和3.08%,位列第二到五位,其中大连关出货量同比下滑幅度高;以上5个关别出口量总和占出口总量的99.33%。2012年我国碳化硅主要出口关别统计:吨;万美元;美元/吨关别累计数量同比%累计金额同比%单价同比%天津海关91629.67-25,2510200.92-50,891113.28-34,3青岛海关26323.52-11,386623.43-28,012516.16-18,77大连海关21644.45-33,256266.52-45,092895.21-17,74南京海关18917.04-16,492747.42-46,561452.35-36,01上海海关5073.23-10,41553.82-31,013062.79-23从各月出口情况分析,出口量上半年逐月提高,下半年跳跃较大,但当月平均单价一降再降,第二季度全面跌破2000美元,三季度末止跌回稳,但只在9月站上了2000美元,便又在第四季度一路下滑,全年低价格出现在11月,为1345.58美元/吨,比全年2月的高价格下跌了42.1%。从出口的123家出口企业分析,出口数量在2000吨以上的企业有29家,这29家出口量之和为11.77万吨,占出口总量的71.4%;这29家主营企业除2家出口价格有所上升外,其他均有大幅下滑,单价降幅高的达73.6%;出口数量在1000-2000吨位之间的企业有12家,出口量之和为1.6万吨,占比为9.79%;另有32家企业出口数量在100吨以下,32家出口量之和只占出口总量的0.27%。制造方法由于天然含量甚少,碳化硅主要多为人造。常见的方法是将石英砂与焦炭混合,并加入食盐和木屑,置入电炉中,加热到2000°C左右高温制得。识别CAS号409-21-2性质化学式SIC摩尔质量40,097,g·mol外观墨绿色无味粉末密度3,22,g/cm^3,固体熔点2730,°,C溶解度(水)不可溶危险性欧盟分类未列明若非注明,所有数据来自25,℃,100,kPa品质规格①磨料级碳化硅技术条件按GB/T2480—96。各牌号的化学成分由表6-6-47和表6-6-48给出。②磨料粒度及其组成、磨料粒度组成测定方法:按GB/T2481.2-2009。GB/T 9258.1-2000|涂附磨具用磨料粒度分析第1部分:粒度组成GB/T 9258.2-2008|涂附磨具用磨料 粒度分析 第2部分:粗磨粒P12~P220粒度组成的测定GB/T 9258.3-2000|涂附磨具用磨料 粒度分析 第3部分:微粉P240~P2500粒度组成的测定理化指标项目SiCFe2O3F.C比重Ⅰ≥97%≤1,2%≤0,3%3,2g/cm3Ⅱ≥90%≤1,5%≤0,5% 相关产地长白山脉、河南、河北石家庄灵寿县、青海、甘肃、宁夏、四川、贵州、湖北丹江口等地。输往国别美国、日本、韩国、及某些欧洲国家。相关用途碳化硅主要有四大应用领域,即:功能陶瓷、耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供应,不能算高新技术产品,而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。⑴作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。⑵作为冶金脱氧剂和耐高温材料。⑶高纯度的单晶,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。主要用途:用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。用于半导体、避雷针、电路元件、高温应用、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。磨料磨具主要用于制作砂轮、砂纸、砂带、油石、磨块、磨头、研磨膏及光伏产品中单晶硅、多晶硅和电子行业的压电晶体等方面的研磨、抛光等。化工可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂,可用做制造四氯化硅的原料,是硅树脂工业的主要原料。碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂,取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧,和原工艺相比各项理化性能更加稳定,脱氧效果好,使脱氧时间缩短,节约能源,提高炼钢效率,提高钢的质量,降低原辅材料消耗,减少环境污染,改善劳动条件,提高电炉的综合经济效益都具有重要价值。“三耐”材料利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性,碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等;用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等碳化硅陶瓷材料;还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外,碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。有色金属利用碳化硅具有耐高温,强度大,导热性能良好,抗冲击,作高温间接加热材料,如坚罐蒸馏炉,精馏炉塔盘,铝电解槽,铜熔化炉内衬,锌粉炉用弧型板,热电偶保护管等。钢铁利用碳化硅的耐腐蚀,抗热冲击耐磨损,导热好的特点,用于大型高炉内衬提高了使用寿命。冶金选矿碳化硅硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能,是耐磨管道,叶轮.泵室.旋流器,矿斗内衬的理想材料,其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5--20倍&def也是航空飞行跑道的理想材料之一。建材陶瓷砂轮工业利用其导热系数.热辐射,高热强度大的特性,制造薄板窑具,不仅能减少窑具容量,还提高了窑炉的装容量和产品质量,缩短了生产周期,是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。节能利用良好的导热和热稳定性,作热交换器,燃耗减少20%,节约燃料35%,使生产率提高20-30%,特别是矿山选厂用排放输送管道的内放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍。磨料粒度及其组成按GB/T2477--83。磨料粒度组成测定方法按GB/T2481--83。珠宝合成碳化硅(Synthetic Moissanite)又名合成莫桑石、合成碳硅石(化学成分SiC),色散0.104比钻石(0.044)大,折射率2.65-2.69(钻石2.42),具有与钻石相同的金刚光泽,“火彩”更强,比以往任何仿制品更接近钻石。这是由美国北卡罗来那州的C3公司制造生产的,已拥有世界各国生产合成碳化硅的专利,正在向全世界推广应用。喷砂除锈:奥凯喷砂磨料公司, 奥凯无尘金刚砂的产品用途:该品采用棕刚玉微粉经高强压力挤压.高温烧结成型.硬度适中.干净清洁.不易破碎.可反复多次使用.喷砂效果好, 1、.钢铁.钢管.钢结构不锈钢制品的表面亚光处理.喷涂前喷砂除锈处理。2、用于各种模具的清理3、可清除各类机件拉应力,增加疲劳寿命4、半导体器件、塑封对管上锡前的清理去除边刺5、医疗器械、纺织机械及各类五金制品的喷丸强化光饰加工6、各种金属管、有色金属精密铸件的清理及去除毛刺残渣高铝喷丸(刚玉球)的产品特性:1、软硬兼备—采用优质材料生产而成,即有一定的机械强度,AL2O3含量大于等于68﹪,硬度可达6-7莫氏,又有足够的弹性,可反复使用数次,不易破碎,所喷器件效果相同,比普通金刚砂的使用寿命长3倍以上。2、均匀度好—成圆率大于等于80﹪,粒度均匀,喷后使喷砂器件各处亮度系数保持均匀,不易留下水印。奥凯磨料。其他制品碳化硅制品可以分为很多类,根据不同的使用环境,分为不同的种类。一般使用到机械上比较多。例如使用到机械密封件上,可以称为碳化硅密封环,可以分为静环、动环、平环等。也可以根据客户的特别要求,制作出各种形状的碳化硅制品,例如碳化硅异形件,碳化硅板,碳化硅环等。碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蚀性以及较高的高温强度等特点,这使得碳化硅陶瓷得到了广泛的应用。在应用在密封环上:碳化硅陶瓷的耐化学腐蚀性好、强度高、硬度高,耐磨性能好、摩擦系数小,且耐高温,因而是制造密封环的理想材料。它与石墨材料组合配对时,其摩擦系数比氧化铝陶瓷和硬质合金小,因而可用于高PV值,特别是输送强酸、强碱的工况中使用。我公司生产的SIC-1型碳化硅常压烧结制品,具有密度高、硬度高、生产批量大、可生产复杂形状制品的特点,适用于高性能的密封件中使用,特别是高 PV 值及耐强酸、强碱的工况。而我公司生产的SIC-3型碳化硅陶瓷制品是含石墨的碳化硅材料。由于在碳化硅基体中含有大量的弥散细小的石墨颗粒,与其它材料配对使用时,其摩擦系数非常小,具有良好的自润滑性能,特别适用于制作气密封或有干摩擦工况的密封件中使用,从而使密封件的使用寿命及工作的可靠性提高。产品信息上游原料:二氧化硅、石油焦下游产品:碳化硅微粉各国企业Superior石墨公司Superior石墨有限公司是生产β-碳化硅的厂家,它们采用连续电热炉工艺在美国肯塔基的Hopkinsville厂生产。产品适用于制造碳化硅细粉和超细陶瓷级碳化硅粉料。Electro磨料公司Electro磨料公司是一家碳化硅加工厂。该公司在纽约布法罗的一家生产厂从事水力分选黑色、绿色碳化硅粉料的生产。他们生产的碳化硅含量为98%的粗、细粉用于磨料、耐火材料及其它行业,年生产能力为2.4万t。BPI有限责任公司BPI公司分别在匹兹堡、宾西法尼亚、贝塞默和阿拉巴马州有碳化硅废料加工厂。大多数废料都来自北美,包括回收的碳化硅耐火材料,这些产品主要用于冶金市场。而且,这些产品的市场需求量很大。Elmet公司Elmet公司在墨西哥北部的蒙特雷有一家年生产能力为2万t的碳化硅生产厂,该厂生产的冶金级(SiC 88%)和黑色(SiC 97%)碳化硅主要用于钢铁、铸造、磨料和耐火材料工业。该公司投资了300万美元用以降低成本和提高成品质量,这些资金主要用于破碎、筛分生产线及成型设备。Elmet公司的产品主要用于国内市场,但也出口到中美和北欧。自2000年以来,该公司就已看到当地铸造工业和海外某些耐火材料的发展前景。同时,由于受到了象金刚石这种超级磨料竞争的冲击,使得磨料部门的需求量下降,但是,耐火材料工业的需求仍保持稳定。
碳化硅
2017-09-21
复合脱氧剂
复合脱氧剂:复合脱氧剂炼钢辅助材料。含硅钙等亲氧性强的元素。  产品简介  复合脱氧剂:它适应于多种炼钢形式的脱氧,尤其适合转炉炼钢脱氧。复合脱氧剂具有很强的脱氧、脱硫效果,能很好地改善钢水流动性能,解决水口结瘤问题。减少钢中气体、降低钢液夹杂。  主要原理是复合脱氧剂中的钙能使钢水中的氧化物变为低熔点易于上浮的脱氧产物,净化了钢液,另外,使用本产品操作工艺简单,提高合金加收率,可减少合金消耗量,降低吨钢原材料成本。并提高产品质量,其经济效益和社会效益显著。在电炉中使用,作为还原脱氧时,可替代矽粉、硅、铝、钡,大大降低炼钢成本。  主要特性和作用  1.独立脱氧效率高,速度快。复合脱氧剂按一定比例加入到钢水中,能迅速形成活性稳定的白渣,不需加其它脱氧合金(如硅铝铁、硅钙钡或硅铝钡等),就可以达到终脱氧要求。  2.提高合金收得率,吸附夹杂,净化钢水。  由于复合脱氧剂脱氧效率高,减少合金料粉,不但有优异的脱氧、脱硫功能,而且能使氧化物夹杂球化,稳定吸附于渣中,起到净化钢水的冶金目的。  3.适用的钢种广泛,用量少,渣的粘度小,便于倒渣。  复合脱氧剂不仅适用于不精炼的普碳钢,而且还适应于精炼的低合金钢,中、高碳钢及特优合金钢种。同时,可缩短精炼时间,提高合金的命中率和回收率。用量一般在1.0-1.5㎏/吨钢,所造渣稀,不沾包壁,便于倒渣。  4.复合脱氧剂价格低,运输方便,不吸潮,不粉化,使用安全,无库存隐患。使用方法与成分  使用方法:  1.复合脱氧剂加入量由终点钢水含碳量而定。一般按1.0-1.5kg/吨钢配加。  2.加入方法:出钢前直接加入包底,  3.出钢1/4时按常规加入锰铁、硅铁、铝。  多功能复合脱氧剂成份SiCaCAlMyoRESP%15-2035-4018-231-2≤0.5w余量≤0.5≤0.03硅钙碳产品具有较强的脱氧、脱硫、增碳能力,对改变钢中夹物形态分布,细化晶粒,改善钢的机械性能,提高钢材质量具有重要作用,使用硅钙碳做炼钢脱氧材料,使硅铁,锰铁中的硅、锰铁中的硅、锰元素成份能够提高8-12%,从而降低了硅铁、锰铁加入量。
2017-09-20
用含钡合金进行钢水脱氧的工业试验
  随着对钢材质量要求的不断提高,纯净钢成为钢铁生产的发展方向,钢水的脱氧和夹杂物的控制成为生产纯净钢的关键问题之一。钡系合金对钢液脱氧具有很好的效果,脱氧产物排出速度快,夹杂物的性质和形态得到改善,夹杂物基本呈球型,尺寸细小且均匀分布于钢中_1]。为了考察含钡合金在现场生产过程中的实际脱氧效果,研究其在大生产条件下的合理操作工艺,在150tLF-VD精炼设备上进行了含钡合金对钢液脱氧的工业试验研究。  脱氧剂的加入量为每吨钢0.8kg,但当终点碳含量发生变化时,脱氧剂的加入量要相应地进行调整。由于FeSiAl、SiAlBaCa合金中含有硅,故原工艺中FeSi的加入量相应减少。工业试验的步骤如下:  (1)电炉出钢合金化的操作工艺不变,合金化的同时加入复合脱氧剂;  (2)钢水到达LF工位时取原始钢样,同时测定氧含量;  (3)LF调整碳含量、提升温度等操作工艺不作改变,与现场实际的操作工艺相同;  (4)向LF加入脱氧剂后20min时测定氧含量,作为调整复合脱氧剂加入量的依据;  (5)在LF精炼结束时取LF精炼终点钢样,同时测定氧含量;  (6)在VD工位处理后取钢样,同时测定氧含量;  (7)喂丝后取钢样,测定氧含量。  在采用铝脱氧的两炉试验中,由于两炉钢的初始全氧含量有较大不同,因而LF操作结束时,试验组1—2的全氧含量高,但在VD操作结束和喂丝后,两炉钢的全氧含量均较低,在(9~15)X10之间。用FeSiAl脱氧的两炉试验的情况与铝脱氧类似,试验组1-3的数据有一定的波动。而用SiAl—BaCa脱氧的两炉钢的数据在整个试验过程中均相当接近,其初始全氧含量和终点全氧含量几乎完全相等,试验的重现性很好,而且其终点的全氧含量较低。从整个试验过程来看,采用SiAIBaCa脱氧时的全氧含量基本上在各个工位均低于采用铝或FeSiAl脱氧时的全氧含量。这充分说明了采用SiAIBaCa脱氧不仅能够获得较低的全氧含量,且脱氧效果比较持久。  将精炼过程所取的钢样进行研磨、抛光后,用LEICAQ600S图像仪、DMRME显微镜进行观察测量,放大倍率为500倍,每个试样观察5O个视场,对有夹杂物的视场用图像处理系统进行自动与半自动处理。从观察中发现,SiAIBaCa生成的脱氧产物分布均匀,经VD处理后,钢样中夹杂物为10.3个/mm。  经LF工位处理后,较大型夹杂物明显减少,这说明通过聚集、长大而成的较大型夹杂物大部分能够快速上浮。但进入VD工位后,采用SiA1BaCa脱氧的两炉钢的夹杂物的平均面积有所增加,其余炉次的变化不大。分析其原因,一方面是由于钡的原子量较大,因而其复合脱氧产物的面积可能会较大,另一方面是VD工位取样较困难,取样点距离钢一渣界面较近,因此不排除取样时带人一些液态熔渣。  根据脱氧元素的热力学数据可知,钡的脱氧能力略大于钙,远大于铝,在脱氧剂加入量相同的情况下,能获得更低的氧含量。在1600℃下钙的蒸气压为0.184MPa,钡的蒸气压为0.0303MPa,在复合脱氧合金中钡具有降低钙的蒸汽压、增大钙在钢液中的溶解度的作用,可显著提高钙的脱氧和球化夹杂物的能力。钡的原子量大,生成的脱氧产物半径较大,根据夹杂物的上浮理论,夹杂物的上浮速度与夹杂物的半径的平方成正比,因此,含钡合金的脱氧产物上浮速度较快,这也是本次试验中,终点钢样夹杂物中未发现BaO存在的主要原因。  因此,含钡合金具有较强的脱氧能力和使夹杂物变性的能力。FeSiAl、SiA1BaCa时,不论LF操作结束时,还是VD操作及喂丝后,钢中全氧含量均降较低的水平,其中SiA1BaCa的脱氧效果好,其脱氧效果比较持久。  3结论  (1)在脱氧产物的尺寸方面,用含钡合金脱氧时,夹杂物的半径都集中在1~3ptm的范围内,夹杂物的大小比较均匀。而用A1、FeSiA1脱氧时,夹杂物的尺寸较大,有半径超过3ptm的夹杂物存在,且分布不均匀,这说明在用含钡合金脱氧时,通过聚集、长大而形成的较大型夹杂物大部分已经上浮。  (2)在夹杂物的形貌方面,用含钡合金脱氧时,夹杂物基本呈球形,尺寸细小,说明该脱氧剂尺寸对夹杂物的球化作用比较明显;在终点脱氧产物中,未发现含钡的夹杂物,说明采用含钡合金处理钢液可以使夹杂物快速上浮。(摘自:冶金技术网)
2017-08-12
使用石墨增碳剂提高合成铸铁的生产效益
  高韧性球铁的生产质量控制的关键是获得铸件的组织中高的铁素体含量、较高的球化率、直径细小而多的石墨数,这是高韧性球铁力学性能合格的根本。要获得高韧性球铁必须有优质的铸造生铁来保证,尽年来,生铁供不应求,价格日趋上涨,使铸造厂面临严峻的经营形势。针对这一问题,本文论述电炉熔炼同样的球化剂、孕育剂,不改变球化及孕育处理工艺,采用晶体石墨增碳剂+工业碳素废铁+大量回炉料生产高附加值高性能球铁合成铸铁工艺,更有益于成功获得合格的高韧性球铁,而且生产及管理成本低,显著提高铸造厂效益的几个实例。  由于钢铁工业的迅猛发展,生铁资源日益紧缺,优质球生铁供不应求,价格日趋上涨。可供资源将持续紧张,高位运行,劳动力成本持续上行的趋势形成,可以断定一个铸造高成本的时代来临。高耗能、高污染排放,生产低附加值铸件的企业将首先被淘汰出局。应用电炉合成铸铁技术提高铸件质量,降低铸造成本,提高铸造厂效益成为铸造企业发展的根本。  电炉熔炼合成铸铁的关键是增碳剂、调Mn造渣辅料、工业碳素废铁的选择及加入,以及冶炼质量控制,使用增碳剂增加含碳量调整化学成分,改善铸铁的组织和性能;利用价格相对低廉的工业碳素废铁。降低成本;为了获得更好增碳效果,生产中选用晶体石墨增碳剂。晶体石墨增碳剂主要用于高韧性球铁铸件(风电球铁铸件)、奥贝球铁铸件及大型复杂的灰铸铁及球铁柴油机缸体、缸盖的生产;应用晶体石墨增碳剂+废钢+大量回炉料是低成本生产高附加值高性能球铁铸件的新技术。本文着重介绍熔炼合成铸铁用的晶体石墨增碳剂及熔炼合成铸铁显著提高铸造厂效益的几个实例。  1碳及晶体石墨增碳剂材料特性  碳在常压下的熔点为3550℃,沸点为4194℃,3500℃开始升华,是熔点高的元素。且在高温下不发生晶态变化,几乎不软化、不变形。碳的同素异构体有无定形碳、石墨和金刚石。不同结构的碳密度不相同,无定形碳密度约为1.98g/cm3,石墨密度约为2.3g/cm3,金刚石密度约为3.51g/cm3,性能差别大。含碳晶体有一重要的特点是在无氧条件下加热,晶体结构会向更完整、更紧密的状态转变。无定形碳,如焦炭、木炭、炭黑等,在高温作用下可转变为石墨。石墨在高温、高压作用下可转变为金刚石。  1.1碳质材料  碳质材料是由碳元素组成的一类非金属材料。由于晶体结构和层片配列的变化,可以衍生出品种繁多的同素异构体。所有的同素异构体,在晶体结构上都是以金刚石或石墨为基础的。  1.1.1金刚石  金刚石晶体属等轴晶系,原子晶格为面心正立方,原子间距为0.154nm,是碳的同素异构体中原子排列紧密的一种。金刚石是莫氏硬度值为10,硬度约为10000kgf/mm。  1.1.2石墨  石墨为六方层片状结晶,石墨质软(莫氏硬度2~3)、呈黑色、有光泽、并有润滑感。石墨可分为天然石墨和人造石墨两类,都是铸造行业中广泛应用的材料。  (1)天然石墨天然石墨中有鳞片状石墨和微晶石墨两种。中国是天然石墨产量大的国家,产地主要有湖南、内蒙、黑龙江、福建、广东、吉林等省(区)。俄罗斯、朝鲜、韩国、澳大利亚、墨西哥、马达加斯加、印度、斯里兰卡、加拿大和美国也有高储量的天然石墨矿。其中斯里兰卡出产的块状石墨是目前所知的纯度高的天然石墨,其中的碳含量接近100%。通常开采得到的天然石墨中混有大量脉石和其他杂质,如要求品位较高,需要用浮选法提取。先将矿料粉碎、加水研磨制成矿浆,再用石灰或碱将矿浆调成弱碱性,并加入水玻璃抑制脉石,然后用筛分设备将石墨从大量脉石中分离出来。在浮选槽内加入煤油之类的捕集剂,再经离心分离和干燥,可以得到含碳量为70~95%的石墨。含碳量在95%以上的石墨,需用化学方法萃取,或加热到高温使其中的氧化物杂质分解、挥发。  (2)人造石墨在高温和惰性气氛中,无定形碳可以转变为石墨。先将富碳的碳质材料压制成形,加热到2500~3000℃、在非氧化性气氛中进行石墨化。晶体石墨增碳剂大部分都是采用这种制备的。  1.1.3无定形碳  无定形碳也是六方层片状结晶,与石墨不同之处在于六角形的配列不完整,层间距离略大。常见的无定形碳材料有焦炭、木炭、炭黑、活性炭等。  1.2增碳剂的类别及成分  增碳剂的主要成分是碳。但碳在增碳剂中的存在形式可能是非晶态或结晶态。增碳剂相同,与非晶体增碳剂相比,晶体增碳剂的增碳速度明显的快,未作球化处理原铁液的白口深度小,球墨铸铁基体中铁素体含量高,石墨球数多,石墨形态更圆整。依据碳在增碳剂中的存在形态,分为石墨增碳剂和非石墨增碳剂。石墨增碳剂有废石墨电极、石墨电极边角料及碎屑、自然石墨压粒、石墨化焦等,此外,碳化硅(SiC)具有和石墨相似的六方结构也被列为石墨增碳剂的一种特殊形态。废石墨增碳剂如沥青焦、煅烧石墨焦、乙炔焦炭压粒,煅烧无烟煤增碳剂等。常用增碳剂的主要成分表1,晶体石墨增碳剂的化学成分:碳含量≥96%,水份≤1.5%,灰分<1%,Fe2O3<0.5%,Al2O3<0.45%,不含硫、磷。  2增碳剂的增碳行为  增碳剂的增碳是通过碳在铁液中的溶解和扩散进行的。当铁碳合金的含碳量在2.1%时,石墨增碳剂中的石墨可直接在铁液中溶解直溶。而非石墨增碳剂的直溶现象几乎不存在,只是随着时间的推移,碳在铁液中逐渐的扩散溶解。石墨增碳剂的增碳速度显著的高于非石墨增碳剂。对所有石墨铸铁,石墨增碳剂中的石墨,可作为先共晶晶核和共晶石墨晶核。由不同的配料比使用碳质增碳剂和不采用增碳工艺,在铁液化学成分中含量相同条件下,经过增碳处理的铸铁中氮含量增加,但可以形成氮化硼等,可以作为石墨结晶核心的基底,为石墨创造良好的形核成长条件。因此,增碳剂在增加铁液含碳量的同时,能改善铁液凝固后的组织和性能。  增碳速度是单位时间内碳增加的百分数。吸收率是增碳剂中碳被铁液吸收的比率。铁液增碳速度以及对增碳剂中碳的吸收率受下列因素影响。  ①增碳剂种类;  ②增碳剂颗粒;  ③增碳处理温度;  ④铁液组成;  ⑤铁液的搅拌程度。  石墨电极的增碳效率较快,在电炉熔炼时,一般吸收率85%左右。铁液搅拌越强,增碳效率越高,在1450℃可达到90%。  3晶体石墨增碳剂对铸件微观组织及质量的影响
2017-07-16
碳钢的基础知识大全
碳钢:把含碳量小于2.11%而不含有特意加入合金元素的钢称为碳素钢,简称碳钢。常存元素对钢性能的影响碳钢中除铁和碳两个主要元素外,炼钢原料总是存在一定的杂质,而且在冶炼过程还会带入一些杂质,如Si、Mn、P、S、非金属夹杂物及氧、氮、氢等气体。它们对钢的性能和质量有一定的影响。(1)锰(Mn)。锰主要来自炼钢脱氧剂。脱氧后残留在钢中的锰可溶于铁素体和渗碳体中,使钢的强度和硬度提高。此外,锰还与硫形成MnS,从而减轻硫对钢的有害作用。所以锰是钢中的有益元素,其含量一般为0.25%~0.80%。(2)硅(Si)。硅是炼钢后期,以硅铁脱氧剂进行脱氧反应后残留在钢中的元素。硅能溶于铁素体,对钢有一定的强化作用,所以硅是钢中的有益元素。但由于含量少,故其强化作用不大,一般应控制在0.17%~0.37%之内。(3)硫(S)。硫是由生铁及燃料带入钢中的有害元素。它在钢中与铁生成化合物FeS,FeS与铁形成共晶体(Fe+FeS),熔点低(985℃)。当钢材加热到1000~1200℃进行轧制或锻造时,沿晶界分布的共晶体已经熔化,各晶粒间连接被破坏,导致钢材开裂,这种现象称为热脆性。因此,硫是钢中的有害元素,其含量不得超过0.05%。(4)磷(P)。磷是由生铁带入钢中的有害元素。磷部分溶解在铁素体中形成固溶体,部分在结晶时形成脆性很大的化合物Fe3P,使钢在低温下(一般为100℃以下)的塑性和韧性急剧下降,这种现象称为冷脆性。钢中含磷量达到0.10%时,冷脆性就很严重了。因此,磷是钢中的有害元素,一般钢中含磷量控制在0.04%以下。(5)非金属夹杂物。钢中的非金属夹杂物有氧化物、硫化物和硅酸盐等。这些夹杂物是炼钢反应产生而未能完全排除,或是从炉渣、炉体、铸锭设备等耐火材料中带入的。非金属夹杂物降低钢的强度、塑性,因而夹杂物越少,钢的质量越好。碳钢的分类(1)按冶炼方法及设备分:a.平炉钢 b.转炉钢 c.电炉钢(2)按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分a.沸腾钢:在冶炼末期和浇注前用锰铁和少量铝作脱氧剂进行轻微脱氧,使大量的氧留在钢液中;在浇入锭模后,钢中的氧与碳反应,产生大量CO气泡而引起钢液表面剧烈沸腾,故称为沸腾钢。b.镇静钢:钢液浇注前相继用锰铁、硅铁和铝等脱氧剂进行充分脱氧,使钢液浇入锭模后凝固时没有CO气泡产生,锭模内钢液平静,故称为镇静钢。c.连铸坯:钢液经过连铸机直接生产的钢坯叫做连铸坯。d.半镇静钢:钢液脱氧程度不够充分,介于沸腾钢和镇静钢之间,浇注时产生轻微沸腾,钢的组织和性能也介于镇静钢和沸腾钢之间。(3)按含碳量分类a.低碳钢:钢的碳含量wc<0.25% 。b.中碳钢:钢的碳含量介于0.25%~0.60%之间(wc=0.25%~0.60%)。c.高碳钢:钢的碳含量wc>0.60% 。(4)按碳钢的质量分类,这种分类方法主要根据碳钢中所含有害杂质S、P的质量分数分类。a.普通碳素钢:ws≤0.050%、wp≤0.045%。b.优质碳素钢:ws≤0.035%、wp≤0.035%。c.高 级优质碳素钢:ws≤0.025%、wp≤0.025%。d.特技优质碳素钢:ws≤0.015%、wp≤0.025%。
2017-09-15
【铬铁】围观:涨不动 ?几多愁 ?跌跌不休在“心头”??
  雷鸣电闪,风起云涌是暴风雨的前奏,也是天朗气清,雨霞满天的先兆。蝴蝶破茧,凤凰涅磐是垂死的痛苦挣扎,也是重获新生的途径。同等的时间、同等的方向,只是抵达终点的早晚不同。  9月高碳铬铁招标价格出台后并未迎来一波采购热潮,相反下游采购商家备货却是较为谨慎,绝大部分厂商仍以消耗库存为主,市场实际成交较为清淡,价格继续拉涨乏力,整体小幅走低为主。当前市场主流报价维持在8400元/50基吨上下,基本接近招标价格。    合金宝指数显示:今日,河南、河北、山东、江苏四个地区高碳铬铁含税包到价格集中在8670-8770元/50基吨之间(含运费),相较昨日变化不大。  7月小幅回调之后,8月开始,国内高碳铬铁价格便开始一路走高,由月初的7000-7200元/50基吨涨到月末的9000元/50基吨左右(部分较高报价达9700元/50基吨),近一月时间累积上涨破两千大关。但因新一轮招标跟涨幅度并未达到市场预期,且碍于之前环保督查持续影响,下游终端停减产现象增多,市场采购意愿并不强烈,多数以消化前期库存为主。  进入9月,高铬价格开始进行理性回调,逐步向钢招靠拢,整体弱稳运行。但上周五伦镍的暴跌引发了市场恐慌,工厂出货意愿大大增强,但市场并无采购意愿,整体成交稍显冷清。  需求下滑、原料矿价走低(南非系铬矿现货价格已下调2元/吨度),短期高碳铬铁或持续弱稳运行,但后期来看,随着国庆长假的临近及十九大的召开,不排除钢厂在9月后期集中采购补库的可能,届时高碳铬铁价格将形成有利支撑。 铬矿信心不足!  因铬铁价格持续弱势、工厂打压,现原料铬矿高幅价位实际成交难以达成,且部分矿商后市信心略显不足,降价销售继续出货意愿有所增强,目前港口铬矿现货价格已经小幅松动下滑。具体来看,港口主流成交价格南非42-44%铬精粉46-47元/吨度左右,南非40-42%铬精粉42-43元/吨度左右,39-40元/吨度上下低价成交亦少量有之。  相较于国内,国外矿商报价并无下调迹象,且期货仍维持相对坚挺的局面。外盘成交价格南非40-42%精矿230-235美元/吨附近,42-44%精矿250-255美元/吨附近。 总结  所谓“谋事要实”,涨跌起伏,其实多属市场正常客观规律。因此当下而言,针对后期走向还是建议理性视之、审慎待之。企业宣传  想扩大销售范围?想增加采购区域?想让业内更多的人士了解您和您的企业?想……那就来【中国铁合金现货网】吧!不需要您花一分钱、不需要您浪费宝贵的时间,更不需要您奔东西走,只要您提供企业名称、企业图片、企业简介、经营范围、联系方式,我们就能满足您的一切愿望!  上万粉丝流量,24小时不间断曝光!重点是免费!免费!免费!心动不如行动,赶紧拿起电话联系我们吧!400-999-6014!我们期待您的来电!!  雷鸣电闪,风起云涌是暴风雨的前奏,也是天朗气清,雨霞满天的先兆。蝴蝶破茧,凤凰涅磐是垂死的痛苦挣扎,也是重获新生的途径。同等的时间、同等的方向,只是抵达终点的早晚不同。  9月高碳铬铁招标价格出台后并未迎来一波采购热潮,相反下游采购商家备货却是较为谨慎,绝大部分厂商仍以消耗库存为主,市场实际成交较为清淡,价格继续拉涨乏力,整体小幅走低为主。当前市场主流报价维持在8400元/50基吨上下,基本接近招标价格。    合金宝指数显示:今日,河南、河北、山东、江苏四个地区高碳铬铁含税包到价格集中在8670-8770元/50基吨之间(含运费),相较昨日变化不大。  7月小幅回调之后,8月开始,国内高碳铬铁价格便开始一路走高,由月初的7000-7200元/50基吨涨到月末的9000元/50基吨左右(部分较高报价达9700元/50基吨),近一月时间累积上涨破两千大关。但因新一轮招标跟涨幅度并未达到市场预期,且碍于之前环保督查持续影响,下游终端停减产现象增多,市场采购意愿并不强烈,多数以消化前期库存为主。  进入9月,高铬价格开始进行理性回调,逐步向钢招靠拢,整体弱稳运行。但上周五伦镍的暴跌引发了市场恐慌,工厂出货意愿大大增强,但市场并无采购意愿,整体成交稍显冷清。  需求下滑、原料矿价走低(南非系铬矿现货价格已下调2元/吨度),短期高碳铬铁或持续弱稳运行,但后期来看,随着国庆长假的临近及十九大的召开,不排除钢厂在9月后期集中采购补库的可能,届时高碳铬铁价格将形成有利支撑。 铬矿信心不足!  因铬铁价格持续弱势、工厂打压,现原料铬矿高幅价位实际成交难以达成,且部分矿商后市信心略显不足,降价销售继续出货意愿有所增强,目前港口铬矿现货价格已经小幅松动下滑。具体来看,港口主流成交价格南非42-44%铬精粉46-47元/吨度左右,南非40-42%铬精粉42-43元/吨度左右,39-40元/吨度上下低价成交亦少量有之。  相较于国内,国外矿商报价并无下调迹象,且期货仍维持相对坚挺的局面。外盘成交价格南非40-42%精矿230-235美元/吨附近,42-44%精矿250-255美元/吨附近。 总结  所谓“谋事要实”,涨跌起伏,其实多属市场正常客观规律。因此当下而言,针对后期走向还是建议理性视之、审慎待之。企业宣传  想扩大销售范围?想增加采购区域?想让业内更多的人士了解您和您的企业?想……那就来【中国铁合金现货网】吧!不需要您花一分钱、不需要您浪费宝贵的时间,更不需要您奔东西走,只要您提供企业名称、企业图片、企业简介、经营范围、联系方式,我们就能满足您的一切愿望!  上万粉丝流量,24小时不间断曝光!免费!免费!免费!心动不如行动,赶紧拿起电话联系我们吧!400-999-6014!我们期待您的来电!!
2017-09-15
【硅铁】刚刚恢复的信心 再次被无情的浇灭
  受焦炭价格不断上升、环保以及用户对铸件质量要求越来越高等因素的影响,电炉在很多地方已经取代了冲天炉。又由于生铁价格的不断上升,废钢在社会上沉淀存留量较多而价格较低,所以这几年广泛的用废钢加增碳剂的方法生产球铁及灰铁。如果工艺操作正确,不但可以提高铸件的综合物理性能质量,同时也降低了生产成本。   用电炉冶炼废钢加增碳剂生产铸铁件,尽管电炉便于化学元素含量的调整,而且主要元素可以调整到材质要求的范围之内,但是如果不采取有效的处理手段,生产出铸件的质量,确与用冲天炉生产出的铸件质量有较大差异。主要的不同之处是:用电炉熔化的铁液,无论是废钢加增碳剂或者是用铁屑作炉料,生产出的铸件白口倾向大,硬度高而精加工困难。本文此谈谈自己的实践体会和认识。   一、冲天炉和电炉熔炼出铁液质量的不同之处   1.冲天炉熔炼的铁液   冲天炉是用焦炭作燃料,将固体的铁块和其它炉料,经过预热、熔化、过热、还原,铁液经炉底流入前炉缸,所经历的时间很短,大约10min左右,铁液往往要在前炉缸中停留一段时间,在这段停留时间里,对金属液的增核是有利的。虽然冲天炉的出炉温度一般在1450℃左右,但是铁液经过过热区的瞬间,炉温约1700℃,尽管铁液通过过热区的时间很短,却是以细小液滴通过的,能得到高温过热,有助于石墨溶于铁液,消除新生铁中粗大石墨片的遗传性。铸铁中的主要元素碳,在熔炼过程中有一个烧损和吸收的减增过程,由于铁液滴在灼热的焦炭上,铁液吸收了焦炭中的碳原子,所以在整个熔化过程中,碳的吸收大于烧损,含碳量是增。同样铁液也会从焦炭中吸收部分硫。   在压球化剂作球化处理之前,都要先烫包。由于冲天炉的熔化速度快,包球铁浇注完毕后,再处理下一包时,包内温度还很高,铁水倒入浇包内降温少,所以再进行球化处理时,出炉温度与电炉相比较可以稍低些,对球化处理质量(球化剂的熔化及吸收、浇注温度),影响不大或没有影响。用电炉熔化铁液,每炉熔化间隔时间约50~60min,有时间隔的时间可能会更长些,浇包散热时间长,包内温度低,经球化处理后,包内铁水温度约下降80℃,冬天温度下降的可能会更多,所以用电炉熔化铁液处理球铁时,出炉温度要比冲天炉的温度高些。   2.用电炉熔炼铁液对材质性能的影响   我们知道用电炉熔炼炉料,是由感应圈经导电产生磁场,在炉料中产生电涡流,由电涡流发热藉以熔化炉料。   (1)对“自发晶核”的影响   废钢的熔点比铸铁高,增碳剂的熔点更高,当废钢在熔化过程中以及熔化之后,增碳剂被加热缓慢的溶解和扩散,增碳剂中的碳才能被钢液侵蚀吸收。钢液逐渐的变成铁液,即常称之为“合成铸铁”。由于废钢熔化温度高,钢液变成铁液之后的过热温度往往高。在高温下,铁液中的碳易于被氧化成CO,因此有人认为铁液中的碳也是一种“气体形成元素”。CO在铁液中的溶解度很少,形成后即释放于邻近液面的大气中。在生产实践中我们会发现,当高温钢液倒入抬包后,抬包中有放射状火花飞出(俗称贼花),即可能是高温氧化的释碳现象。   电炉在熔炼铁液过程中,具有电磁搅拌摩擦的特性。铁液过热温度高、过热时间长、且又有感应电流的搅拌摩擦,铁液中微细的晶态石墨即自发晶核和外来结晶核心,都会逐渐溶于铁液而消失;或浮经液面与集渣剂粘裹在一起被挑出炉外。这样,使铁液中可在共晶结晶时作为石墨外来晶核的物质大幅度减少。   硫在铸铁中,尤其是在球墨铸铁中是有害元素。但有资料介绍:当含硫量小于0.06﹪时,硫的一些有益作用无法得到发挥。在铸铁中存在有细小而分散的硫化物夹杂,能在石墨的生核和成长中起积极而有益的作用。用感应电炉熔炼废钢加增碳剂的合成铸铁,其含硫量一般不会超过0.03%的。如果原铁水的含硫量过低,球化剂中的镁无从与硫化合,过多的残余镁量不但阻碍石墨化,而且还会使铸件产生缩孔、气孔等铸造缺陷。如果减少球化剂的加入量,综合考虑又恐会影响到球化率。   合成铸铁在感应电炉中,因含硫量过低、过热温度高、电流的搅拌摩擦等因素影响,铁液中石墨化的核心大幅度减少。这种缺乏石墨化结晶核心的铁液,过冷度很大,对孕育处理的回应能力极差,很难通过常规孕育处理措施,使铸铁具有符合要求的微观组织。因而即使化学成分含量完全符合要求,往往浇注出的铸件硬度高,不便于机械加工。有资料介绍:硫从0.02%增加到0.06%,抗拉强度增加50MPa以上,即可提高一个牌号以上,硬度值即可增加HB20。进一步增加硫到0.1%,强度值和硬度值变化不大,有此可见在灰铸铁中,硫控制在0.06~0.1%为宜(我厂生产的汽车制动鼓,材质是HT250,硫控制在0.07~0.09%).   顺便也谈谈用电炉熔炼“铸铁屑”,即便熔炼的铁屑干净无锈蚀,不需要高温,过热温度并不是很高,但是由于电磁搅拌的摩擦作用以及碳、硅的烧损,如果浇注前不进行元素调配和采取有效的孕育措施,生产出的铸件同样是硬度高。   (2)用应电炉熔炼对提高材感质质量的影响   ①感应电炉熔炼,铁水温度可升以提到1570℃以上,并可以在高温状态下长时间的保温,在该温度下,可以使原材料带入的夹杂物,以及在熔炼过程形成的夹渣及夹杂物上浮到铁液表面。对于废钢+增碳剂、尤其是粒子钢+废钢+增碳剂+回炉料,这些炉料无论是废钢、粒子钢或者是粒子铁,大都是白口组织,白口组织具有较强的遗传性,要消除遗传性需要适当的提高熔化温度,增加保温时间,才能够比较好的净化铁液,减少铸件缺陷。   ②合金元素烧损量低,铁水中锰、硅的烧损低于冲天炉熔炼。便于各元素的调控,能够稳定化学成分含量。   ③生产球墨铸铁时,含硫量过高将会直接影响到球铁的质量。如球化级别低下、材质强韧性差、铸件有夹渣等铸造缺陷。用电炉熔炼铸铁时不存在有增硫反应。   ④用废钢+增碳剂生产合成铸铁,由于废钢的夹杂物含量低,成分稳定,加增碳剂经高温熔炼之后,消除了炉料的遗传性,铁液的纯净度得到提高,同时增碳剂具有孕育作用,促使石墨化的效果更加稳定突出,铸件的基体组织晶粒会更加均匀、细化,所以生产出铸件材质的韧性和强度均得到提高。   二、扬长补短、优化操作程序   用废钢生产球墨铸铁的优点前面已谈,不再赘述。   用电炉熔炼废钢(铁屑)+增碳剂生产球墨铸铁,欲想稳定产品质量,需要补的“短”,主要是解决金属液在凝固结晶时,自发晶核少、铁液过冷度大、石墨化能力差、铸件硬度高而不便于机械加工的问题。具体的“补短”操作方法是:   ①在冶炼后期要注意“自发晶核”的培养。加入适量的废钢使铁液激冷,同时适量的加入硅铁以及细颗粒的增碳剂,上面覆盖保温剂,降低功率或停电保温一段时间,以促使析出微细的晶态石墨。   ②在出炉或浇注过程中,进行充分的多次孕育处理,以补充“外来晶核”,可以添加小颗粒的增碳剂、碎硅铁粉粒以及复合孕育剂,虽然加入量很少,但是促进生核的效果很好。   ③如果含硫量过低(特别是生产HT时)可适量加入些硫铁,但必须控制在要求的范围内。总之优化操作程序指的是:炉料入炉的先后顺序、熔炼中的温度和出炉温度的控制、化学成分的选控、以及强化孕育和复合孕育。   我们的产品是汽车轮毂,造型采用的是铁模覆砂工艺,材质是QT450-10,其硬度是HB160-210,属于铁素体基体球铁。但是用户为了便于机械加工提高生产速度,除要求材质的抗拉强度及延长率合格之外,还要求铸件的硬度≤200HBW。   化学成分的选择﹙%﹚:   CE4.6-4.8,C3.6-3.9,Si1.2-1.3(原)、2.65-2.9(终),Mn0.2-0.4,P≦0.05,S≤O.035(原)、≤0.022(终),RE(残)0.02-0.04,Mg(残)0.03-0.06。   在实际生产中,碳当量控制在中上线,硅力争控制在上线,旨在提高铁液的石墨化能力。   炉料的加入顺序、操作方法及温度控制   先在炉底加入新生铁,再加入废钢、增碳剂(根据炉料情况凭经验而加,以防增碳剂堆积形成高温层),边熔化边加废钢和增碳剂,尽可能在粒子钢没有加入之前,把增碳剂需要加入量的60-70%加完,加回炉料。在这段时间里,为了提高增碳剂的吸收率,消除铁液中的遗传性,宜采用大功率高温熔化。   但上述加料方法也存在着两个问题:   ①当铁水含碳量达到一定量时,再提高铁水含碳量困难了。  今日硅铁1801合约低开高走一路震荡运行,收于6400元/吨,较昨日下跌262元/吨,跌幅3.93%。日增仓1556手到193288手,从今日1801合约的盘面显示市场信心极度匮乏,在开盘后不久盘面急速下,终以小幅回升结尾。今日高价收于6650元/吨,低价收6374元/吨。  期货盘面的种种不稳与现货两极分化的局势真是所谓的“患难真兄弟”,现货市场价格虽说较之前大跌之时有所平稳,但实际成交惨淡,价格混乱。大厂因在完成之前高价定出的货单,报价依旧维持不变。72硅铁自然块出厂主流报价在6700-6800元/吨,而中小型企业在这乱世之中为了尽快出货维持后期的开支,72硅铁自然块出厂主流报价在6100-6300元/吨。虽说市场两极分化严重,但因价格的不稳,中间贸易商还是不敢轻易行动,市场观望气息浓厚。今日有生产企业私信小编问对后世的看法并表示昨天还有涨价的心情今天再次崩溃。那么小编对当前的市场做一个简单的分析:  首先从利空的角度去分析,期货连续几日的大跌,在一定程度上必会对现货有所影响,市场信心不足。其次自古以来市场就是“买涨不买跌”,在大跌幅度达2000元/吨的氛围中,人内心的恐惧还尚未完全消除,对整体氛围还在选择观望,而生产企业每天的生产还在依旧,库存只会随着时间的推移在慢慢越积越多。而从利多的角度去分析,当前的钢厂招标还在陆陆续续的进行之中,继上周河钢价格敲定后,一直认为钢厂招标已进入尾声,但随之而来的是沙钢硅铁补招,且新的询盘价格在8000元/吨,说明终端市场对当前的现货市场还处于一个认可阶段,从需求方面来看,当前的钢厂利润可观对硅铁的需求也有一个有力的支撑。  当前的市场小编只能说一句剪不断理还乱,还是不要理的好,一切跟着感觉走。钢招还在陆陆续续的继续,对于后市的判断,每个人都有不同的看法。但是如果当前的市场还将继续面临暴跌的话,不排除刚刚复产的企业又会进入大面积阵亡的角色,市场是否又会进入一个死胡同。  ②在熔炼后期加入粒子钢,炉内金属液喷溅严重,不能保证安全生产。因此也可以采用另一种加料顺序,先熔化粒子钢,边熔化边往外舀渣,当熔化完毕需加入量(一般40―50%)并达到一定温度时,关闭电源,消除炉内液面“驼峰”,使液面平稳,熔渣会往液面中部聚集,这样便于舀净熔渣。熔渣清除干净之后,可以适当多加些增碳剂。启动电源高功率熔化,边加废钢边加增碳剂直到炉满,加入部分硅铁取样分析。   球铁金属液是一种铁水被饱和的Fe-C-Si-O之合金溶液,其内部存在化学反应与反应平衡问题:   2C+SiO2→Si+2CO   铁水温度高于平衡温度时,反应向右,碳被氧化放出CO降碳,是还原反应。低于平衡温度时反应向左,Si被氧化,形成SiO2黑渣,是氧化反应。平衡温度在1390-1420℃之间。故推荐球化处理温度在1450±20℃之间。根据上述资料分析增碳剂合适的加热温度,如果加热温度高于平衡温度时,铁液中的碳被氧化损耗增加,增碳剂的吸收率降低。当加热温度低于平衡温度时,由于温度较低,增碳剂的溶解扩散速度下降,因而增碳剂的吸收率也较低。另外,在实际生产操作中,很难把炉温控制在平衡温度线。提高炉温可以加快增碳剂的溶解和扩散,有利于铁液对碳的及时吸收而缩短碳的氧化时间,尽可能的使吸收远大于损耗,同时也有利于提高熔化速度。所以在熔化前期我们采用大功率高温熔化。   由于粒子钢的含渣量太多,在熔化粒子钢过程中,需要用特制的勺往外舀渣,所以增碳剂不宜与粒子钢混装熔化。当炉料熔化完毕并彻底清净熔渣之后,留下10%的增碳剂作为波动可调空间,其余的全部加入,并加盖保温剂。   在炉内温度升高增碳剂溶解被铁液吸收后,清净保温剂及熔渣,加入部分硅铁,在硅铁上面覆盖保温剂,硅铁的加入量,应在代入硅1.2%左右,这是因为废钢和粒子钢的含硅量都很低,加入部分硅铁,一是为了起到脱氧作用;二是为了缩小后期调整范围,使成分含量更加准确;三是为了铁液成分含量不超过热分析仪的测量范围,避免测量失败。还需要说明的是,无论在任何阶段需要同时添加增碳剂和硅铁时,都要先加增碳剂,待增碳剂熔解扩散被吸收之后,再加增碳剂。这是因为硅具有排碳特性,即硅量的增加,降低了碳在铁水中的溶解度。其目的还是为了提高增碳剂的吸收率。   综上所述,影响增碳剂吸收的因素有:①增碳剂的质量;②铁水的含碳量;③铁水含硅量:④炉料和铁水质量(是否严重氧化);⑤炉工操作;⑥加入时间及加入方法;⑦炉温控制。   当炉温达到1320℃左右时,清净液面熔渣,取样倒入上海产的“贺利氏”牌热分析仪样杯中。在取样分析的前后时间里,先清理干净液面熔渣,适量加入一些回炉料;当热分析仪结果出来后,调整原铁水的碳、硅含量。   采取有效措施强化孕育:使用孕育剂的种类有75硅铁、增碳剂、硅钙钡复合孕育剂。用增碳剂进行炉内、包内双重孕育;用硅铁进行冲入孕育及浮硅孕育;由大包倒入抬包时加入硅钙钡复合孕育剂进行随流孕育。只要经热分析仪测报含碳量不超上限,出炉前在炉内液面(也称作预处理或预孕育)、在球化包底、以及球化反应结束扒渣后,在球铁液面,酌情适量加放一些细颗粒(0.5―1.0mm)的增碳剂。尽管这样作增碳剂的吸收率较低,但是确能生产大量的“外来晶核”,促进石墨化,有利于石墨的生成。   球化温度的控制。球化温度是根据铸件的大小、铸件壁的厚薄以及材质的不同而灵活掌握的。而且各单位又有各自的习惯作法。如山东临沭兴华机械厂用十吨包处理球铁,当包底有一定的铁水后,为降低下部铁液温度,延缓球化剂的起爆时间,减少反映沸腾,顺包边加放“热铁块”,也便于降温浇注大型铸件,效果很好。濮阳一家铸造厂,用废钢生产球铁,出炉温度1550℃,当包内铁液达到3/4时,停止倒铁水,让球化包内进行球化反映,在包内作球化反映时,炉内剩余1/4的铁水继续升温,包内反映结束并清理浮渣,加孕育剂后再出炉内剩余1/4的铁液,这时炉内铁液温度已是1570℃,用这种方法作球化处理,生产出的铸件内在质量好,无气孔等铸造缺陷。我们在出炉之前的熔化过程中,要经历一个先高温后低温的过程,先高温便于消除铁液中的“遗传性”和促进增碳剂的吸收,后适当低温便于晶核的复生和球化处理。我们在生产实践中,原来的球化处理温度控制在1560-1570℃(用光学测温仪),生产出铸件的硬度偏高,其硬度常在200HBW左右徘徊,时而硬度还有超标现象而影响产品质量。2010年下半年,逐渐降低球化处理温度,现在出炉温度控制在1520℃±10℃左右。   三、产品质量   产品为QT450-10轮毂,造型采用铁模覆砂工艺,球铁的球化级别1-3级,石墨大小6-7级,石墨球密而分布均匀,硬度HB170-190,硬度很少有超过HB200的。铸件实体切割取样作物理实验,抗拉强度≥500MPa(常在500MPa左右),延长率13%-16%(可达22%)。
2015-12-09
“铁合金”产业 将进入电商时代
  本报讯4月24日,中国·安阳铁合金行业电商峰会在市政府召开。市、县相关单位负责人及来自全国各地的铁合金业界精英齐聚一堂,共谋铁合金发展大计。  电商峰会举办当天,天府商品交易所有限公司等六家企业分别与铁合金现货交易网举行了签约仪式。  “铁合金产业是我市的一个重要产业。经过多年发展,已成为具有全国影响力的铁合金生产集散地,也创造了安阳县曲沟镇‘中国铁合金镇’这一品牌。”活动主办方相关负责人坦言,受国际、国内经济下行压力加大和自身产业结构不优的影响,我市铁合金产业、企业受到产能过剩与市场需求萎缩,生产成本上升与价格暴跌,粗放生产与土地环境容量不足原因的“三重挤压”,发展形势十分严峻。  “铁合金有规模优势、技术优势、品牌优势,与电商耦合,发展铁合金电子商务具有巨大的潜力和广阔的前景。”该负责人说,电子商务作为一种新兴产业,目前还处在起步上升阶段,具有巨大的发展空间,依托电子商务平台发展铁合金产业代表未来产业发展的大趋势,另外,中国铁合金现货网已运营一年多,赢得了铁合金行业的认可和支持。“由此,我们有理由坚信,走与电商结合的发展道路,安阳的铁合金产业将迎来一个新的春天。”该负责人表示。
2015-12-09
普遍亏损难阻地方机场建设潮 1年16个项目获批
  专家谈机场建设潮:领导只管建亏不亏是下任的事  地方热建机场一年16个项目前期工作获批  在去年5月以后新一轮的基建热中,机场无疑是重要的一部分。  本报记者根据国家发改委网站披露的信息统计,去年5月之后,共批准了16个机场项目的建议书、可研报告,其中迁建、扩建、改造工程有12个,新建项目4个。  中国民航大学临空经济研究所所长曹允春认为,受高铁影响,中东部建新机场要谨慎。  地方机场热  福建省政府近日发出《关于进一步促进民航业加快发展若干措施的通知》提出,福建省争取“十二五”期内动建厦门翔安机场、福州长乐机场二期工程、武夷山机场迁建等项目;确保按计划完成厦门高崎、福州长乐、泉州晋江、武夷山、龙岩冠豸山机场的扩能改造。  未来福建的每个地级市都可能建有自己的机场。按照规划,“十二五”期间福建将建成沙县机场,并积极推动莆田、泉州、平潭新机场以及漳州、宁德军民合用机场前期工作,打造全省各县市1.5小时内可享受航空服务圈。  不光是福建,其他省份也准备在“十二五”期间快马加鞭推进机场建设。以湖南为例,未来湖南省将要在现有5个运输机场的基础上,在2020年之前再兴建4个运输机场。湖北的计划则显示,在目前拥有4座民用机场的基础上,到2030年,湖北新建9座机场,几乎每个地级市都有机场。  数据显示,“十二五”期间,我国将新修建56座机场,迁建机场16座,改(扩)建机场91座,全行业基本建设投资将达到4250亿元。  “如果跟美国相比,我们的机场还是少了很多。”曹允春告诉《财经日报》,中国机场的多少主要看市场需求的增长是否满足现在和未来需求的增长情况。  统计数据显示,2012年我国机场吞吐量各项指标保持平稳增长势头,全年完成旅客吞吐量67977.2万人次,比上年增长9.5%。其中,国内航线完成62378.8万人次,比上年增长9.2%。客流主要集中在大中机场,所有通航机场中,年旅客吞吐量在100万人次以上的有57个,比上年增加4个,完成旅客吞吐量占全部机场旅客吞吐量的95.3%。  中小机场:亏损也要建  不过,尽管地方修建机场的热情高涨,但机场尤其是中小机场受制于有限的客流,亏损是普遍的难题。  2011年底,我国共有颁证运输机场180个,合计盈利53亿元。在这些机场中,亏损的机场135个,其中中小机场占87%,共119个,亏损合计约为20亿元,平均下来每个机场亏损1500万左右。  为何普遍亏损的情况下,地方政府还热衷于上马机场建设呢?  中国民用航空局局长李家祥曾在多个场合指出,不能单纯看盈利情况,而要从当地经济社会发展角度看待机场的综合效用。尤其是这些中小机场覆盖了全国70%以上的县域,对地区GDP的贡献以万亿计。这一亏损是个小数字,小亏损却带来了大贡献。  “这就是我们对机场的定位即机场到底是什么的问题。”曹允春说,从企业的观点来看,企业是追求盈利的,“但问题在于,机场是企业吗?”曹允春称,2009年出台的《民用机场管理条例》明确了机场的公共基础设施定位。“它不完全是企业,所以不能仅以企业的角度来考量机场是否亏损。”  曹允春说,一个地方是否建设机场除了是否盈利外,还应该看它对地区经济发展的综合带动作用。“机场建好之后,它对这个城市产生的综合经济效益是很显著的,所以相比之下亏损一两千万都是小钱。”  不过,尽管对区域经济有明显的带动作用,机场已经成为地方政府招商、拉动经济的一张名片,但地方政府热衷机场建设的背后,也存在为了政绩、城市形象,而盲目夸大未来客流量,机场建设太过超前、浪费等现象。  例如,2012年,在180个通航的机场中,有40个机场旅客年吞吐量在10万人以下,有6个机场不足1万人。如此小的客流量,对区域的综合带动作用显然也十分有限。  北京工业大学交通研究教授陈艳艳说,机场建设基本都是政府投资的。如果是民营投资,它必然要追求市场回报,因此会更认真去做市场调研和真正的客流分析,但现在很多地方政府为了让项目更快立项上马,就会盲目夸大客流的需求量。“建成之后是否亏损,可能已经换了领导,就是下一个领导的事情了。”  上个世纪90年代,皖北的阜阳机场和广东珠海机场就是两个过于超前的典型案例。在缺乏资金的情况下,阜阳政府官员自筹资金3亿于1998年建成阜阳机场。在政府财政补贴下,阜阳机场开辟了多条航线因为客源不足深陷亏损,2001年阜阳机场被关闭,此后几年更是一度沦为养鸡场,一直到2007年才开始复航。  曹允春说,这两个机场确实属于“超前过度”,所以机场建设还是要认真分析市场需求,也有一些机场出现“建好即饱和”现象,“这两种现象都是有问题的。”陈艳艳也表示,适度超前应该按照规划年限的流量来做。  中东部应谨慎  在专家们看来,机场建设应该与当地的综合运输规划紧密联系在一起。  陈艳艳分析说,飞机、铁路和公路运输都有自己的运输半径,某种新出现的交通方式所提供的便利程度和价格不一样的时候,客流就会发生变化。“但现在的客流分析经常是民航做民航的,高铁做高铁的,对相互之间的客流转移没有做更深入的分析和调查。”  以福建为例,在福厦高铁开通之后,省内福州——厦门的航班不断萎缩,今年4月该航线彻底停运,福厦两城之间的往返只能通过地面交通。  中东部地区由于人口密集、经济发达,客流量大,未来将有更多的高铁投入运营。“届时机场特别在淡季的时候肯定会受冲击。”陈艳艳认为,每一种交通方式都有各自适宜的性价比和地区,沿海发达地区平原较多,修高铁的话客流量能够保证。而西部地区地广人稀,客流量较小,修高铁成本太高肯定不划算,但这些地方又有一定的客流需求,因此修小机场更为合理。  曹允春说,高铁主要分布在中东部,这些区域高铁对机场的影响很大,因此在这些地区建机场一定要考虑他们跟高铁之间的关系。  按照计划,“十二五”期间新建的机场项目大多数位于中西部。本报记者统计也显示,在去年5月之后新批复的机场项目中,除了广州白云国际机场扩建工程外,其余项目均在中西部。
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