en English

2000年以来の誘導加熱

en English

高純度銑鉄製錬の応用と発展展望

1960 年代以降、世界中の鋳鉄産業の製錬プロセスに重要な変化があり、ますます多くの企業が製錬設備として誘導炉を使用しています。 特に1970年代以降、中間周波数センターレス誘導炉の電源は大幅に改善され、溶鉄の熱効率は70%に達し、炉設備と使用される耐火材料も絶え間なく開発されているため、その用途はますます広まっています。 .

鋳鉄が誘導炉で製錬されると、投入される鋳銑鉄インゴットの量が徐々に減少し、それに応じてスクラップ鋼の割合が増加しますが、鋼中の合金元素は鋳鉄の性能に悪影響を及ぼします (特にダクタイル鋳鉄)、さらには汚染要素になります。

過去 20 年間で、あらゆる種類の鋼が薄肉、軽量、強靱化に向かって発展しており、高強度および低合金鋼の適用範囲は日々拡大しています。 1980年頃、一般的な鋼は主に炭素鋼であり、低合金鋼の割合は20%未満です. 2005 年には、一般的な鋼に占める低合金鋼の割合は約 50%、またはそれ以上に達しています。 資源のフル活用、各種設備の軽量化、技術の進歩という観点からすれば、それは確かに良いことであり、今後もこの傾向は続くと思われますが、鉄スクラップ中のこうした合金元素の増加は、鋳鉄業界に多くの困難な問題をもたらしているため、必要な対策を講じる必要があります。

さらに、鉄くずの需要が増加しているため、鉛、アルミニウム、亜鉛などの汚染元素と混合された、あらゆる生活に関わる供給源も避けられません。

同時に、産業の発展と技術の進歩に伴い、あらゆる種類の鋳物に対する品質要件が日々高まっています。 現在、人々は高性能ダクタイル鋳鉄、厚い断面、フェライトダクタイル鋳鉄の需要にもっと注意を払っており、等温焼入れダクタイル鋳鉄とバーミキュラ鋳鉄が徐々に普及して適用されています。 これらはすべて、鋳鉄材料の純度を向上させるために必要であり、妨害元素の影響によってもたらされる負担が直面しなければならない問題となり、高純度の銑鉄の製造と適用が鋳造業界の焦点にもなりました。 .

また、これまでのところ、世界のさまざまな国におけるさまざまなねずみ鋳鉄部品の消費量は、ダクタイル鋳鉄とバーミキュラー鋳鉄を合わせたものよりもはるかに多いことにも注意してください。 さらに、ねずみ鋳鉄の内部品質、薄肉鋳造、および製品品質の一貫性がますます求められています。 そのため、ねずみ鋳鉄の溶解では、高純度の銑鉄を装入金属とする配慮がますます注目されています。

スウェーデンで作られた伝統的な木炭銑鉄に加えて、高純度銑鉄の最初の生産者はカナダの会社である Qit-Fer et Titane で、北東に約 1000 km 離れたケベック州ソレルにあり、チタニアに富む鉄鉱石を生産しています。 同社は高純度の銑鉄とチタニア含有鉄合金を製造しています.QITは、実際にはケベック鉄、チタン会社を意味します.

同社が生産する高純度銑鉄の商品名は「ソレルメタル」、つまりQIT鋳造用高純度銑鉄です。 Sorelmetal の製造には 50 年以上の歴史があります。 当初は、米国とカナダの自動車産業で広く使用されていました。 その後、世界中の他の国に販売されました。 その後、QIT は南アフリカに人民元会社を設立し、Sorelmetal も製造しました。

Sorelmetal は溶鉱炉で製錬されるのではなく、電気アーク炉で鉄鉱石と無煙炭を混合することによって作られます。QIT の書籍 Suggestions for Ductile Iron によると、加熱された後、さまざまな金属酸化物のさまざまな安定性を利用して、徐々に還元および溶融されます。製造。 (ソレルメタルの製造方法については、著者と同志チアン・リーが簡単に議論しましたが、QIT 社の上記の記述には問題があるか、少なくとも不正確であると考えています。ソレルメタルの化学組成の観点からは、酸化しているはずです。)

高純度の銑鉄は、溶銑を高炉で酸化させることで製造できます。 このように高純度の銑鉄を製造するポイントは、高炉製錬の溶銑に酸素や空気を吹き込み、酸化処理することです。 酸化処理により、鉄溶液中のリンが大幅に除去され、脱硫の一部となると同時に、シリコン、マンガン、チタン、バナジウム、クロムなどの酸化されやすい元素も除去されるため、さまざまな含有量が得られます。不純物は非常に少ないです。 精製処理に使用する設備は、転炉の場合もあれば、反射炉や大型キャスクでの吹き込みの場合もあります。

1970 年代後半から、日本の新日鉄と神戸製鋼の両方が酸化による高純度銑鉄を生産しています。 ロシアとブラジルも、このプロセスを使用して高純度の銑鉄を生産し始めたと報告されています。

現在、中国には国内の高炉製錬銑鉄メーカーがXNUMX社あり、高純度の銑鉄を生産しています。 メーカーもあり、原料の鉄鉱石組成を厳密に管理することで、高純度の銑鉄を生産しています。

中国の鋳造産業の発展のニーズを満たすために、中国鋳造協会は「鋳造用高純度鋳鉄」の業界標準を策定しました。

特に、高純度銑鉄の製錬時に生成されるスラグは、さまざまな金属酸化物を含む再生可能な資源です。 鉄鉱石の組成によっては、薄くて高価な金属を抽出することができます。 たとえば、鉄鉱石qIT-fer et Titaneは、鉄を作るためにかなりの量のチタンを含み、それを最大限に活用しています. 使用する鉄鉱石にバナジウムとチタンが多く含まれている場合、高純度銑鉄の製錬時に発生するスラグはバナジウムとチタンの抽出の原料となり、スラグの再利用による収入は実際には銑鉄。 したがって、鉄工所で生産される高純度の銑鉄は、資源を最大限に活用できれば、その価格はそれほど高くなくてもよいという点でも利点があります。

特に、さまざまな顧客のニーズを満たすために、高純度鋳鉄の種類と品質も常に向上していることに注意してください。 ここで、神戸製鋼所の最近の研究成果によると、以下に簡単に紹介する。

単純酸化法による高純度鋳鉄の改良が必要

業界で高純度酸化鉄の法制度を採用している鋳鉄は、リン、硫黄、チタン、バナジウム、およびさまざまな要素の含有量が非常に低く、容易に酸化されるため、50 年以上のアプリケーション履歴があります。鉄スクラップ中のあらゆる種類の合金元素と鋳鉄部品の品質への悪影響の干渉元素は、鋳造の品質を向上させるために重要な役割を果たしました。継続的な改善と改善が必要ないくつかの不満足な側面。

(1)強い酸化の影響により、シリコン含有量が非常に低く、銑鉄インゴットはすべて白い組織であり、溶鉄では、炭素コアが小さすぎ、過冷却度が大きく、近親交配処理の影響があります良くない、鋳造は過冷却構造と収縮欠陥を生じやすく、特に高品質の薄肉ねずみ鋳鉄の生産には不向きです。

(2) この種の高純度銑鉄のさまざまな妨害元素の含有量は非常に低いですが、共晶点からの炭素当量偏差が大きすぎ、融点が高く、溶製時のエネルギー消費が高くなります。誘導炉。

(3) この高純度の銑鉄は酸素と窒素の含有量が高く、酸化処理後の銑鉄には非金属介在物が多く含まれています。 基本的な原材料として作られた鋳物は、ブローホール欠陥に敏感です。 製造工程に他の要因が関与していると、ブローホールが発生しやすくなります。

(4)ねずみ鋳鉄誘導炉の製造における原料としての低硫黄含有量、接種および処理の難しさ。

高純度の銑鉄を改良する作業はすでに行われています

高純度銑鉄の使用者が、製品品質の向上、製造コストの削減、省エネルギー、および排出量の削減においてより大きなメリットを享受できるようにするために、神戸製鋼は近年、高純度鋳鉄の改良に関する多くの研究を行い、以下の点で優れた成果を上げています。

1. 高純度銑鉄のシリコン含有量を向上

酸化後、高炉内の溶鉄のシリコン含有量と脱酸量を増加させ、その炭素当量を共晶組成に近づけ、窒素除去措置を講じます。 この改善には、次の効果があります。

1)銑鉄インゴットの融点が低下し、誘導炉の装入物として使用できるため、溶解プロセスのエネルギー消費を削減できます。

2) 鋳鉄の過冷却度を下げる。 ねずみ鋳鉄を製造する場合、接種処理効果が良好で、薄肉部品の製造に役立ちます。

3) 製造に使用されるダクタイル鋳鉄は、伸びと靭性を向上させることができます。

4) キャスティングの可能性が減少します。

2.ねずみ鋳鉄の製造のために、特定の硫黄含有量を含む高純度の銑鉄を提供します

溶鉄の硫黄含有量は、接種の良好な効果を確保するために0.06〜0.08%でなければなりません。 通常の対策は、炉内に FeS を追加することです。 しかし、電気炉で製錬する過程では、この過程で硫黄が増加し、硫黄の収率が不安定になる。

接種処理の効果を安定させ、鋳造品質の安定を確保するためには、高純度銑鉄に一定の硫黄分が必要です。 具体的な内容は、お客様の要件に応じて合意することができます。

3. 銑鉄インゴットの防錆処理

鋳造工場で炉を使用する場合、装入物の水分を厳密に管理する必要があります。 製鉄所から供給される銑鉄インゴットは、保管・輸送中の水分により表面に赤錆が発生したり、結晶水が含まれていると、鋳造製品の品質に影響を与える場合があります。 赤錆の抑制も注目すべき課題です。

神戸製鋼所の銑鉄インゴットの製造工程では、成形した銑鉄インゴットを高温で金型から取り出し、専用の装置に入れ、表面に結晶水を含まない黒錆を発生させ、それを防止しています。その後の保管・輸送過程で赤錆が発生するのを防ぎます。

高純度銑鉄の適用見通し

近年、一部の工業国の鋳造産業における高純度銑鉄の適用が勢いを増しています。 日本の発表された不完全な統計によると、1997 年には、全国の鋳銑鉄の消費量のうち、高純度の銑鉄は 20% 未満でした。 2002 年には 31% に増加しました。さらに、同社によると、神戸製鋼は最近、鋳鉄の約 60% を販売しました。

高純度の銑鉄の品質の継続的な改善に伴い、品種は徐々に増加し、価格はそれほど高くなく、さまざまな顧客の要件に適応でき、その適用の見通しは非常に楽観的です。

日本の一部の人々は、鋳鉄企業の誘導炉製錬の使用により、高純度の銑鉄の負担の割合が増加し続け、将来的には、高品質のスクラップのごくわずかな量のみが可能になると考えています炭素含有量を調整するための鋼と戻り料金と高純度の銑鉄が主な負担となります。 このようにして、製品の品質を向上させ、生産コストを削減することは、鋳造企業にとって大きなメリットとなります。

今すぐお問い合わせ
上へスクロール

見積もりを取得