铸铁的一般安全技术方法（三）

　　5.2.2化学成分   
　　熔炼得到的铁液化学成分需要满足铸件的规格要求。   
　　用冲天炉熔炼时，配料计算是保证铁水化学成分合乎要求的首要环节。即根据铁水化学成分的要求，考虑冲天炉在熔炼过程中元素的变化和炉料的实际情况，计算出各种金属炉料的配合比例。   
　　各种牌号铸铁要求的化学成分随铸件壁厚和铸造方法而异。例如，HT20-40铸铁的化学成分范围为：C3.3-3.5%、Si1.5-2.0%、Mn0.5-0.8%、S<0.12%、P<0.25%。     
　　所用铁合金为含硅45%硅铁，含锰75%的锰铁。   
　　熔炼过程中元素的变化为：Si –15%、Mn –20%、S +50%。   
　　其配料计算如下：   
　　（1）计算炉料中各元素的变化   
　　a) 炉料含碳量: C铁水% = 1.8% + 0.5 C炉料%   
　　已知铁水所需的平均含碳量为3.4%，按上式算得 C炉料%=3.2%；   
　　b) 炉料含硅量: 已知铁水所需的平均含硅量1.75%，硅的熔炼烧损为15%，则Si炉料=1.75/（1-0.15）=2.06%；   
　　c) 炉料含锰量    
　　已知Mn铁水=0.65%，熔炼烧损20%，故Mn炉料=0.65/（1-0.20）=0.81%；   
　　d) 炉料含硫量    
　　已知S铁水=0.12%，增硫50%，则：S炉料=0.12/（1+0.5）=0.08%；   
　　e) 炉料含磷量 磷在熔炼过程中变化不大，P炉料=P铁水<0.25%   
　　综合上列计算结果，所需配置的炉料平均化学成分为：   
　　C炉料3.2%、Si炉料2.06%、Mn炉料0.81%、S炉料<0.08%、P炉料<0.25%   
　　a) 回炉料的配比    
　　主要取决于废品率和成品率，它随具体生产情况而变化。此处取20%。   
　　b) 新生铁和废钢配比    
　　设新生铁为χ%，则废钢为80%-χ%。按炉料所需含碳量为3.2%，新生铁、    
　　废钢、回炉料的含碳量各为4.19%、0.15%、3.28%，可列出下式：   
　　4.19χ+0.15（80-χ）+3.28´20=3.2´100   
　　得出χ=60.0%。故铁料配比为：Z15生铁60%、废钢20%、回炉料20%。   
　　（3）然后按上述配比及各种炉料的成分。   
　　（4）计算铁合金加入量   
　　a) 硅铁加入量    
　　今缺硅量0.67%，亦即每100公斤炉料需加硅0.67公斤。所用硅铁含硅量为45%，故每100公斤炉料需加硅铁量为0.67/0.45=1.5公斤   
　　b) 锰铁加入量    
　　同上法计算，每100公斤炉料需加入含锰75%的锰铁为：0.12/0.75=0.16公斤。   
　　（5）制定配料单   
　　根据配比和层铁量，确定每批炉料中各种炉料的重量，写出配料单。设已知层铁500公斤，可算得每批铁料的组成为：生铁：500´60%=300公斤、废钢500´20%=100公斤、回炉料：500´20%=100公斤、45%硅铁：500´1.5%=7.5公斤、75%锰铁：500´0.16%=0.8公斤。  
　　（考试大注册安全工程师）