含硫汽车易切削钢的熔炼控制.pdfVIP

2007年第寸^届孽北三省∞布铸造学套壁专钵省镐‘壁移金年会诒之孽 含硫汽车易切削钢的熔炼控制 张铁军1，崔学成2，祝侃2，张发2 1．烟台大学机电汽车工程学院，烟台264005 2．黑龙江省冶金研究所，黑龙江哈尔滨150040 摘要：针对含硫易切削钢生产中经常出现的加硫处理时经常出现的硫吸收率不稳定和污染同题，开展了喂硫磺芯线 法加硫的试验。结果表明：该工艺能提高硫的吸收率，平均吸收率达76％．而且硫吸收率稳定，工艺简便，处理时 间短仅2min左右，大大降低微调增硫工艺时问，电耗和材料消耗太大降低．现场环境改善．污染降低。 关键词：熔炼控制；含硫易切Aq钢； 1．前言 易切削钢是以降低成本(降低工具费用和提高工效)，提高切削品位，降低切削抗力或者在 机械加工的自动化加工过程中改善切屑处理性能为目的单独或者复合添加硫、磷、铅、铋、铍、 碲、钙及其它易切削元素，使切削性能得到提高的钢种。 我国易切削钢在汽车整车的用量约占汽车总钢材用量的0．65％，而在国外这一比例大约是 1．9％一2．1％。目前，易切削钢主要用于制造汽车的零部件．如曲轴、连杆、支杆转向条等行走部 分的零部件、垫圈、凸缘、齿轮制动器、扭距扳手、轴、齿条、火花塞等。随着我国汽车工业的 快速发展，汽车行业对易切削钢的需求正逐步增加。目前我国汽车用易切削钢的年需求量为10万 吨左右(不包括拖拉机等农用机械用钢)。而我国每年的易切削钢产量还不到2万吨，但这与日本 的年用量1007j吨相比，我国易切削钢的发展潜力是很大的”’。全世界每年约消耗400万吨易切削 钢，而且大部分是在发达国家，其中一半以上是由美国和日本生产。由于国内产量满足不了国内 需求，每年还要从国外进口[1-4|o近年来，为了节约能源和降低成本，非调质易切钢钢的使用量不 断增加，同时，由于铅对人体有害毒，国内外环保标准与指令都对含铅易切钢的生产与使用提出 限制，从而新环保含硫易切钢系列与牌号不断得到开发与应用。现在国内市场对含硫易切削钢的 需求量不断增加。 目前含硫易切削钢加硫所采用的方法主要有，硫磺粉直接加人法、硫铁矿粉直接加入法、工 0C)、密度 业纯硫亚铁加入法、硫磺或硫化亚铁合金芯线加人法。由于纯硫磺的沸点低(444．6 小，直接加入钢液中会剧烈汽化燃烧，表层钢渣钢液也随之沸腾，因此吸收率难以稳定，大部分 硫磺高温气化燃烧为硫氧化物气体。硫铁矿熔点高，密度小，含硫较少(25％一30％)，直接加入 钢液中的硫矿粉会浮在渣层上面，部分熔人渣层向钢液扩散，一部分遇氧燃烧，造成吸收率不稳 定，产生有害气体。另外，用硫铁矿一方面材料消耗增加，另一方面，硫铁矿的成分复杂，杂质 及各类元素含量较高。易使钢中的限制元素含量超标，纯硫化亚铁与硫铁矿粉情况类似。含硫相 对较高(36％)含杂质少，但纯硫化亚铁价格较高，成本大大增加。 冶炼含硫易切削钢主要采用钢包增硫的工艺方法，国内多数厂家直接往钢液包加入硫磺粉或 硫铁矿粉进行增硫，但这种方法主要存在如下不足“。硫的加人困难，成分易超差，而且波动范围 较大；一次性调硫成功率低，导致作业时间长，设备、电能和材料损耗增大；造成环境污染，而 且处理时瞬间产生大量的高浓度有毒、有害气体硫氧化物(主要是SO：、sOJ，严重危害现场作业人 通讯联系人：张铁军 通讯地址：山东省烟台市莱山区清泉路32号烟台大学机电汽车工程学院 邮编264005 电话：0535—4924428 —82— 2007军第寸^届r亏．北三省四布岳毒适擘舍墅考林省鼋毒违够金年会彳台主孽 员的生命健康，腐蚀现场设备和厂房；操作不便，废品率较高。而有关精炼包喂线法加硫过程的 报导较少。 本作者是把纯硫磺加工成芯线，用喂线机把硫磺芯线快速穿破渣层，送到钢包底部，硫磺芯 线在钢包下部熔化而被钢液充分吸收。 2．硫磺芯线的制备 由于硫磺粉粒度细、易飞扬、粘性大、流动性差等原因，不像合金粉芯那样容易包制成型， 表l硫磺芯线的规格 芯线 截面 芯线外 钢带厚 粉芯密度 成品线