球墨鑄鐵具有高強(qiáng)度的塑韌性,其在國內(nèi)外發(fā)展非??欤a(chǎn)量已經(jīng)超過鑄鋼和可鍛鑄鐵,成為僅次于灰鑄鐵的鑄造合金材料。球墨鑄鐵中的石墨之所以成為球狀,主要是在鐵水中加入了能使石墨呈球狀的球化劑。用球墨鑄鐵鑄造技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有高強(qiáng)度、高韌性和低價(jià)格等優(yōu)點(diǎn),非常符合汽車生產(chǎn)的要求,因此,球墨鑄鐵鑄造技術(shù)在汽車生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,鑄態(tài)珠光體球墨鑄鐵曲軸和鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵汽車底盤零件已分別在我國第二汽車廠、南京汽車廠和汽車廠投入使用,這也標(biāo)志著我國球墨鑄鐵生產(chǎn)達(dá)到了較高水平。球墨鑄鐵通過在汽車行業(yè)的應(yīng)用已突顯出其優(yōu)越性,通過技術(shù)水平的不斷提高,相信在未來,球墨鑄鐵將會(huì)應(yīng)用于各大領(lǐng)域。
一,汽車方面
(1)鑄態(tài)珠光體球墨鑄鐵曲軸和鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵汽車底盤
零件分別在我國第二汽車廠、南京汽車廠和汽車廠相繼投產(chǎn)。這標(biāo)志著我國鑄態(tài)球墨鑄鐵生產(chǎn)達(dá)到了較高水平。與之相適應(yīng)的包外脫硫、雙聯(lián)法熔煉、瞬時(shí)孕育、孕育塊技術(shù)以及音頻檢測和熱分析快速分析等技術(shù)的采用,則標(biāo)志著我國大量流水生產(chǎn)汽車鑄件的技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平的差距正在縮小。
二,冶金因素
(2)試驗(yàn)研究了大斷面(壁厚大于120mm)球墨鑄鐵的冶金因
素以及相應(yīng)的生產(chǎn)工藝措施。采用適量的釔基重稀土復(fù)合球化劑、強(qiáng)制冷卻、順序凝固、延后孕育,必要時(shí)添加微量銻、鉍等可防止球墨鑄鐵件中心部位的石墨畸變和組織疏松等,現(xiàn)已成功地制作了38噸重的大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,17.5噸重的柴油機(jī)體、截面為805mm的球墨鑄鐵軋輥等。
三,奧氏體-貝氏體
20世紀(jì)70年代初,幾乎同時(shí)中國、美國、芬蘭3個(gè)國家宣布研究成功了具有高強(qiáng)度、高韌性的奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵(國際上統(tǒng)稱ADI),這種材質(zhì)的抗拉強(qiáng)度達(dá)1000MPa,因此它廣泛應(yīng)用于齒輪以及各種結(jié)構(gòu)件,與合金鋼相比,奧-貝球墨鑄鐵具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益
四,型材
我國已相繼建成幾個(gè)球墨鑄鐵管廠,且近幾年還將有幾個(gè)球墨鑄鐵管廠建成。2000年,我國年產(chǎn)離心鑄造球墨鑄鐵管達(dá)90萬噸。此外,我國自行研制的水平連續(xù)鑄造球墨鑄鐵型材生產(chǎn)線已通過國家鑒定,并已有多家企業(yè)投產(chǎn)。再加上我國引進(jìn)的一條生產(chǎn)線,至2002年,我國年產(chǎn)球墨鑄鐵型材的能力達(dá)數(shù)萬噸。
1、廢鐵 :廢鐵的碳含量一般大于2.0%。優(yōu)質(zhì)廢鐵的硫含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))和磷含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別不大于0.070%和0.40%。普通廢鋼、合金廢鐵的硫含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))和磷含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別不大于0.12%和1.00%。高爐添加料的含鐵量應(yīng)不小于65.0%。2、廢鋼:廢鋼的碳含量一般小于2.0%,硫含量均不大于0.050%。非合金廢鋼中殘余元素應(yīng)符合以下要求:鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.30%、鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.30%、銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.30%。除錳、硅以外,其他殘余元素含量總和(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不大于0.60%。
2、廢鋼主要產(chǎn)生來源我國廢鋼鐵資源產(chǎn)生的地域分布也不平衡,全國80%以上的廢鋼鐵資源分布在東北(遼、黑)華北(京、津、唐、晉)華東(江蘇、滬、魯)鄂、川、粵這12個(gè)工礦企業(yè)比較集中、人口比較稠密的省市;其它地區(qū)由于地理?xiàng)l件較差、人口較少,生成的廢鋼資源不足20%。
如何利用再生問題十分迫切。鋁從礦石到成金屬,再到制成品成本、耗能巨大。僅電解一道工序生產(chǎn)一噸金屬鋁就需13000-15000瓩一小時(shí)電。而由廢棄金屬鋁再生、再用能使能耗、輔料消耗大大降低,節(jié)約資源、成本。因此,廢棄鋁的回收、再利用,無論從節(jié)約地球上資源、節(jié)約能耗、成本,縮短生產(chǎn)流程周期,還是從環(huán)境保護(hù)、改善人類生態(tài)環(huán)境等各方面都具有十分巨大的意義。
廢舊鋼鐵的回收與利用
一、 廢鋼鐵資源回收利用的重要性
1.1擴(kuò)大利用廢鋼鐵資源是突破資源瓶頸制約、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的必然要求 進(jìn)入21世紀(jì),資源相對(duì)不足、環(huán)境容量有限,已成為我國國情的基本特征。資源供應(yīng)緊張,原生資源供應(yīng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足快速增長的資源需求,嚴(yán)重制約了我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
對(duì)于鋼鐵工業(yè)來說,由于我國鐵礦石資源相對(duì)緊缺,這些問題尤為突出。近10年來,我國鋼鐵積蓄量增長近2.8倍,人均不足5 t,相比之下,美國、日本都超過了人均30 t;目前世界鋼鐵業(yè)的廢鋼鐵應(yīng)用占粗鋼總產(chǎn)量比重的40%~45%,在我國即使是廢鋼消耗量創(chuàng)紀(jì)錄的2009年,也僅占粗鋼產(chǎn)量的14.6%;另外,我國目前廢鋼利用率僅為19.9%,遠(yuǎn)低于世界平均水平的48.3%。無論在人均鋼鐵資源擁有量、廢鋼應(yīng)用水平還是循環(huán)利用率上,我國都遠(yuǎn)落后于世界平均水平。
1.2利用廢鋼資源是降低碳排放、緩解對(duì)鐵礦石依賴的重要途徑 作為節(jié)能環(huán)保的再生資源,廢鋼鐵相對(duì)于鐵礦石煉鋼,可節(jié)能60%,節(jié)水40%,減少廢氣排放86%、廢水76%和廢渣97%。每利用1 t廢鋼鐵可節(jié)約1.7 t鐵礦石、0.68 t 焦炭和 0.28 t 石灰石,且能無限循環(huán)利用。
因此,發(fā)展廢鋼鐵市場是解決鐵礦石危機(jī)的必由之路??梢灶A(yù)見,未來的鋼鐵原料配置中,廢鋼鐵將逐步取代鐵礦石的優(yōu)勢(shì)地位。