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,最后加回炉料。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:
当铁水含碳量达到一定量时,再提高铁水含碳量就困难了。
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,熔渣就会往液面中心部聚集,这样就便于舀净熔渣。熔渣清除干净之后,就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至炉满,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。