行業(yè)新聞
磷生鐵各化學(xué)元素的特點、作用及影響
2021-06-24
河南匯金冶金科技有限公司2001年按照鋁鎂設(shè)計院給各電解鋁廠的磷生鐵標(biāo)準(zhǔn)以及大部分電解鋁廠技術(shù)人員的提示與要求自主研試開發(fā)磷生鐵，同時也通過大部分電解鋁廠的使用證明具有良好的導(dǎo)電性、鐵水的流動性，鐵環(huán)的易拖性，對生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定、節(jié)能降耗、車間環(huán)保衛(wèi)生起到較好的幫助作用，同時也避免了在天長日久的人工配料過程中的計量錯誤。
（1）碳和硅元素是強烈的石墨化元素，含碳越高，析出的石墨越高，而硅又是強烈促進石墨化的元素，并且與鐵原子結(jié)合力強，碳以石墨形式存在，碳與硅含量的調(diào)整可以使金屬鑄件內(nèi)部金屬組織改變，陽*組裝澆注要求澆注的磷生鐵環(huán)的強度，硬度適中為佳；
（2）磷元素在磷生鐵中顧名思義是陽*組裝澆注中的關(guān)鍵元素，由于陽*組裝澆注采用間斷性方式，要求鐵水的流動性較好，磷元素存在可以降低鐵水的粘度，磷與鐵二元素相結(jié)合所形成的晶體熔點溫度為1050攝氏度，可知明顯提高鐵水的流動性硬度大，脆性強，易碎等。磷含量過大可導(dǎo)致磷生鐵環(huán)的冷脆性增大，使?jié)沧⒑蟮蔫F環(huán)產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重者導(dǎo)致脫落等狀況。因此，既要保證磷元素足夠的含量，使鐵水有良好的流動性，又要使磷生鐵環(huán)產(chǎn)生斷紋，磷生鐵中磷的適宜含量應(yīng)控制在0.6-1.5%之間；
（3）硫元素：硫是公認(rèn)的有害性元素，也是在金屬物質(zhì)中存在的元素，由于硫在熔融鐵水中無限溶解，而在固體鐵中溶解度很小，因此，當(dāng)含硫的鐵水冷凝時要生成硫化鐵，這種低熔點的晶體即鐵銹，在這種晶粒間聚集使鑄鐵物產(chǎn)生裂紋斷裂，同時硫的存在還阻礙了石墨化過程，能增大鐵環(huán)的收縮性；
（4）錳元素：在磷生鐵中使溶解在鐵水中的硫元素生成硫化錳MnS，硫化錳MnS的溶解度比硫化鐵FeS在鐵水中溶解度小，這樣保證了向不熔物質(zhì)（渣）硫向轉(zhuǎn)移，由熱力學(xué)分析可知，錳Mn與硫S化學(xué)親和力遠遠大于鐵Fe與硫S的化學(xué)親和力（例如，人們都知道生鐵表面的鐵銹比錳鐵表面的鐵銹表現(xiàn)明顯，但并不一定生鐵里面的硫含量高于鐵里面硫的含量）正如鐵水在錳Mn與硫S將產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)Mn+S—MnS可知浮于渣中的硫化錳MnS，通過撈渣即可消除，同時錳元素在磷生鐵化學(xué)成分范圍內(nèi)可以形成穩(wěn)定的西化珠光體能使磷生鐵環(huán)的強度、硬度適中；
（5）磷生鐵與磷生鐵環(huán)在使用過程中各元素的變化。磷生鐵與磷生鐵環(huán)各元素在1300°C的高溫下各元素?zé)龘p量不同，碳和硅元素?zé)龘p量一般在0.4—0.7%，磷和錳元素一般在0.1—0.3%，硫元素的變化不定，如果控制除硫辦法，就能把硫元素控制在范圍內(nèi)，否則起相反作用，硫上升標(biāo)準(zhǔn)超限，就會造成不良因素。
