鐵水包化鐵在我國有著悠久的歷史,因?yàn)樗哂袩嵝矢、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。要想獲得高溫、優(yōu)質(zhì)鐵水,不僅需要結(jié)構(gòu)合理的鐵水包和優(yōu)質(zhì)爐料,還須有技術(shù)精良的操作者,而操作者要想獲得優(yōu)良的技術(shù)首先須懂得有關(guān)熔煉的原理,如鐵水包的燃燒過程以及在整個(gè)過程中化學(xué)成分的變化、爐氣和爐溫變化,影響熔化的主要因素等,才能為以后的操作技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)。若不明白熔煉過程的原理,只是機(jī)械地學(xué)習(xí)操作技術(shù),就不可能學(xué)精,更不可能有所創(chuàng)新。
鐵水包燃燒和換熱過程中,會從各個(gè)方面帶入爐內(nèi)各種各樣的氧化物,有焦炭的灰分、金屬爐料的鐵銹、描土及砂、侵蝕掉的爐襯等。金屬爐料中,一些元素的燒損也會產(chǎn)生氧化物,此類雜質(zhì)的化學(xué)組成比較復(fù)雜,主要是Si02、AI20)、MgO、MnO、FeO等,其中又以酸性氧化物Si02為主,占7011也以上。這些氧化物熔點(diǎn)高(表2-1),不能從爐內(nèi)順利排出,妨礙操作。如果這些氧化物殘留在鐵水中,還會使鐵水秸度增大,流動(dòng)性下降,并惡化鑄件機(jī)械性能。因此,伴隨熔化過程須有一個(gè)造渣過程,隨同每批爐料(包括焦炭和金屬爐料)加入一定數(shù)量的熔劑,以便將這些氧化物從爐內(nèi)排出,獲得干凈的鐵水。
常用的造渣溶劑是石灰石(CaCO)),加入爐內(nèi)后,逐步加熱至99O℃時(shí),開始分解,生成石灰(CaD)。石灰是較強(qiáng)的堿性氧化物,與高熔點(diǎn)的酸性氧化物組成低熔點(diǎn)的復(fù)雜鹽類,即爐渣。