某公司為國內(nèi)及國外客戶生產(chǎn)各種鑄件，年產(chǎn)量二萬多噸，主要是鑄鐵件，采用IMF呋喃樹脂砂造型線造型，兩臺美國PIL-LAR公司的6t變頻電爐熔煉。鑄件品種多、批量小、要求高，各種鑄件對鐵液的要求差別很大，給熔煉和鐵液質(zhì)量控制帶來一定難度。以下是作者的一些體會和看法。

(1)熔煉生產(chǎn)安排 按照每天的造型完成情況來安排熔煉牌號、噸位和熔煉時間，發(fā)現(xiàn)有如下問題。

①有時鐵液牌號需求與熔煉安排難以協(xié)調(diào)，造成或者生產(chǎn)線上鑄型澆不完，影響造型線運轉(zhuǎn)；或者爐內(nèi)鐵液無鑄型可澆注，致使鐵液長時間在爐內(nèi)保溫，對質(zhì)量和生產(chǎn)運轉(zhuǎn)都不利。

②電爐容量大，同一爐澆注多種牌號鑄件會增加能耗、降低生產(chǎn)率，并且不利于保證質(zhì)量。

③大小、厚度不一的同牌號鑄件需要成分不同的鐵液澆注，只按牌號組織熔煉不可能滿足要求。

④同一牌號鐵液可有不同配方，成本各不相同，而每種配方往往只適合某些鑄件。因此，建議按照鑄件生產(chǎn)需要，綜合熔煉和造型能力，作出多種預(yù)排方案，盡量減少熔煉過程成分調(diào)整次數(shù)，使熔煉生產(chǎn)盡可能穩(wěn)定正常進(jìn)行，以提高生產(chǎn)效益和質(zhì)量。

（2）熔煉過程的質(zhì)量控制

①鐵液保溫。鐵液在高溫下保溫會引起溫度變化、元素?zé)龘p、溶入氣體及其他鐵液狀態(tài)變化。實踐證明可以采取以下對策。長時間保溫應(yīng)盡量降低保溫溫度，如加入少量干凈、干燥的回爐料降溫，并用玻璃等材料造渣覆蓋鐵液表面。保溫結(jié)束后用增碳劑、各種合金調(diào)整成分。這些添加劑完全熔化后，20min內(nèi)不能出鐵，以保證鐵液能充分吸收。球鐵增碳劑加入量較多時，應(yīng)將鐵液升溫至1550℃以上，并且至少保溫30min， 才能使鐵液充分吸收。否則，鑄件厚大部位宏觀斷面上表面會出現(xiàn)一層類似石墨漂浮，金相檢查是粗細(xì)、長短不等的條狀為主、夾有一些塊狀石墨的石墨層?；诣T鐵如果在增碳劑、合金鋼完全熔化后就出鐵，孕育效果較差，鑄件厚大部位會出現(xiàn)組織疏松。

②鐵液成分選擇。同一爐鐵液要澆注幾種牌號鑄件時，宜按成分為中間成分、批量又較大的，或較重要的牌號進(jìn)行配料，并略微偏高一些，出鐵時用不同的孕育劑（如碳硅孕育劑、鋇硅合金、稀土鈣鋇合金等>及合金（電解銅或其他合金）調(diào)整牌號，效果狡好。在熔煉球鐵時，宜按高碳牌號配料，因為在保溫、出鐵過程中碳會燒損。在高碳牌號出鐵完畢后，可以加入廢鋼降碳。這樣做對鐵液質(zhì)量影響較小，而且速度快。如果用相反方法，也就是用增碳法調(diào)整成分，會引起鐵液質(zhì)量波動較大，調(diào)整時間長，容易發(fā)生增碳劑吸收不好和孕育效果不良。在出鐵過程中，爐內(nèi)碳量會不斷降低，較好是用孕育劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，只有在碳量降低較多時才進(jìn)行增碳。

③鐵液品種改變。當(dāng)爐內(nèi)尚剩余有球鐵鐵液，而要改為熔化灰鑄鐵鐵液時，如果剩余鐵液較多，較好升溫到1550℃，并保溫一段時間，否則鑄件組織會出現(xiàn)許多雜亂、破碎的石墨條、塊，即使經(jīng)過孕育也難以獲得A型石墨，影響鑄件性能。如果爐內(nèi)剩余的是灰鑄鐵鐵液，須改熔煉鐵素體球鐵，則應(yīng)考慮錳量和反球化元素是否過高，應(yīng)在選用生鐵時就要注意。

④鐵液保溫溶氣問題。鐵液在高溫保溫時間較長（如超lh)，應(yīng)考慮鐵液氧化和溶氣問題，特別是樹脂砂芯較多的缸體、箱體類鑄件要防止產(chǎn)生氮氣孔。根據(jù)經(jīng)驗，鐵液中㈧(Ti) 高=0.04％時，就可以有效地防止氮氣孔的產(chǎn)生。

⑤增碳問題。采用焦炭粉增碳價格便宜，但如果用量較大會帶來問題：一是煙塵大，污染環(huán)境：二是增硫量大；三是燒損大電極碎塊含碳高、硫低，可用于工頻爐做增碳劑，但對于500kW 以上的變頻電爐，由于熔煉時間很短，升溫速度快，電極碎塊在短時間內(nèi)很難熔解吸收，"特別是要在出鐵過程中增碳時，更難以吸過對幾種材料對比試驗后，我們選擇了使用增碳劑。增碳劑原料和制造工藝不同，使用工藝也不同，必須認(rèn)真進(jìn)行試驗，我們曾為此付出過慘重代價。鐵液加入增碳劑后一定要有足夠的保溫時間，時間長短與增碳劑的種類、生產(chǎn)工藝和鐵液溫度有關(guān)，否則會導(dǎo)致鑄件石墨形態(tài)異常，材質(zhì)異常等現(xiàn)象。一般而言，如果加人量大，建議熔煉溫度要達(dá)到或超過1520℃，保溫時間在15rnin以上。熔煉過程中增碳時，宜在爐料剛開始熔化，看得見鐵液時，分批加人增碳劑，不要一次加入太多。在熔化期可加入總量的90％一95％，剩余少量在成分調(diào)整時加入。

⑥鐵液氧化問題。由于爐料不干凈或熔煉控制不好會導(dǎo)致鐵液嚴(yán)重氧化，影響鑄件基體組織和石墨形態(tài)、引起孕育不良和球化不良、白口和縮松、縮孔傾向大、氣孔、渣孔多等問題。為此要選用潔凈、干燥的爐料。增碳、增硅處理帶有一定的脫氧作用，故當(dāng)鐵液氧化嚴(yán)重時可以考慮使用碳化硅、硅鈣合金、鋁硅鐵、稀土鎂鐵液氧化嚴(yán)重時可以．考慮種用碳化磋，硅鈣合金。

(3)按質(zhì)量和成本合理優(yōu)化組織生產(chǎn) 生產(chǎn)實踐表明，單純從造型或熔煉角度考慮生產(chǎn)安排難以兼顧生產(chǎn)、質(zhì)量和成本問題。因此，只有進(jìn)行動態(tài)的、整體的平衡，才可能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。但需要以下幾個條件。

①熔煉技術(shù)有較強(qiáng)的應(yīng)變能力。

②造型能力可調(diào)整性強(qiáng)，能快速轉(zhuǎn)換造型品種。

④協(xié)調(diào)并激發(fā)生產(chǎn)人員的積極性、創(chuàng)造性和責(zé)任心。

⑤生產(chǎn)線應(yīng)保證以較低成本的產(chǎn)量投產(chǎn)。