鐵水包硫和磷在一般鑄鐵中是有害元素,其含量越低越好。這些元素在熔化過程有什么變化和如何才能獲得低硫或低磷鐵水呢?酸性鐵水包熔化過程中,磷含量基本不變,普通鑄鐵磷允許含量為0.2%-0.3%,一般鑄造用生鐵能滿足此項要求,不需要進一步脫磷。
1.鐵水包鐵水中硫的來源金屬爐料熔化成鐵水,硫量均有增加。
根據(jù)熔化工藝及使用的原材料,約增加50%-150%。鐵水中碗來源于兩個方面:
(1)金屬爐料(生鐵、回爐料、廢鋼、鐵合金等)帶人金屬爐料熔化后,其中約25%的硫氧化成二氧化硫氣體(S02)逸出爐外,75%進入鐵水。
(2)由焦炭摻入焦炭含硫量在0.5%-2.0%,而且用量較多,是鐵水增硫的主要來源。焦炭燃燒后,硫量約有一半以上成為S02進入爐氣,逸出爐外,其余的則進入爐渣及鐵水中。
在沖天爐內(nèi),鐵水的增硫通過兩個渠道:一是S02在上升過程中,同鐵水及鐵料接觸,生成FeS,進入金屬爐料;二是鐵水同焦炭接觸時,焦炭的硫化鐵滲入鐵水內(nèi)。
熔化帶以上,由于爐料塊度較大,比表面積小,上述兩種增硫方式皆不起明顯作用。
烙化帶及過熱帶內(nèi),鐵水滴流經(jīng)高溫的底焦,同焦炭接觸面劇增,為上述兩種增流渠道提供了有利條件。硫可以直接從焦炭中溶解到鐵水里,S02也可以氧化鐵水,生成FeS進入鐵水。這是增硫的主要方式。
爐缸區(qū),硫只能通過鐵水同焦炭直接接觸而滲入鐵水內(nèi)。元前爐時,鐵水浸泡在焦炭中,又有較長的接觸時間,所以增硫要比有前爐多30%。