灰铁废料的添加量取决于废料的纯度和每个生产厂的成本。受生铁成本价高位影响。现在很多企业基本不使用生铁，全部采用废钢加上一部分回收料进行铸造。大多数企业废钢添加量控制在40%左右。
用废钢原料铸造生产灰铁，渗碳是工艺中的重中之重。因此，选择与废钢类型相匹配的渗碳剂尤为重要。目前市场上的增碳剂质量参差不齐。好的增碳剂可以稳定渗碳，促进吸收。但碳的添加比例取决于废钢的成分。
灰铸铁铸造使用增碳剂时应注意的事项
1、增碳剂的成分应按其含氮量来区分。就在感应炉中添加50---60%以上的废钢来冶炼合成铸铁而言，废钢添加量越大，铁水的氮含量就越大。由于合成铸铁液中钛、铅、锑等有害元素较低，因此应采用低氮渗碳剂。如果增碳剂的氮含量高，铸件中就容易出现氮气孔。一般来说，低端增碳剂的氮含量相对较高。
由于铁水中的钛含量很低，不可能用钛消耗大量的氮，使得铸件容易因氮含量过高而出现氮气孔、裂纹状氮气孔或相关缺陷。这种现象在我之前工作的单位已经出现过。许多专家也在发表的文章中谈到了劣质增碳剂造成的重大损失。特别强调了合成铸铁冶炼的关键。良好的品质是关键。 ，低氮含量的煅烧石油焦。很多铸友认为，增碳剂硫含量高，不会影响普通灰口铸铁（保温铸铁）的质量。但增碳剂的硫含量高也会伴随着氮含量高，从而产生质量问题。
2、国际上增碳剂标号只有高氮、中氮、低氮三种。增碳剂的氮含量是一个非常重要的指标！目前，国内尚无关于铸件增碳剂使用的标准。普通煤和未煅烧石油的焦炭氮含量较高，一般超过500-（0.05-0.40%）。高温煅烧的石油焦的氮含量一般小于100%。但供应商生产增碳剂时，煅烧温度等控制措施不同，氮含量也不同。尤其是很多工厂不具备检测氮含量的能力，导致工厂验收比较。一味地看碳的石墨化程度，通过增碳剂颗粒在白纸上写字是否舒服、笔画是否清晰来判断。最好的石油焦增碳剂的氮含量小于。
3、当然，我国还在逐步采用各种增碳剂，特别是高氮增碳剂，涉及铸造成本，也大量使用。石墨化不好的石油焦、精煤等针对的是这些低端产品。冶炼用什么铸铁？是否用于含钛量高的铸铁？还是铁水熔炼、保温时放出的气体？也是需要在以后逐步积累经验的。当铁水中加入石墨化不良的增碳剂时，吸收率低（仅40-60%），吸收速度慢，炉内产生大量炉渣。铁水的氮含量很容易超标，产生氮气孔。有时并不存在大量的孔隙缺陷。其原因很可能与铁水中的钛、镐等元素有关。这些元素与氮有很强的亲和力。希望大家重视，逐步总结经验。
4.如何添加增碳剂。制造合成铸铁时，增碳剂的添加量很大。可在电炉冶炼和装料的前期或中期添加。它与废钢同时添加，碳化硅同时添加。涉及到冶炼后期的添加量，起到预处理的作用，增加石墨的核心作用。这时必须添加含氮量低的增碳剂。最好不要添加过多，不超过0.2%，以免石墨粗大。最后添加增碳剂。铁水的理想温度在1500度左右。将其添加到已除渣的干净液面上。几分钟后，温度合适，即可出炉。忽略未被液面吸收的残留渗碳剂，因为它是从炉子里出来的。在铁水冲击、搅拌过程中，还可以起到孵化作用。
5、含氮量高的增碳剂在冶炼灰铁时极易产生氮气孔缺陷。氮气孔缺陷也出现在球墨铸铁铁水中。其概率比灰铸铁低。这可能是因为球化剂中含有稀土等放气元素而发挥作用。
关于灰铸铁中的氮含量
1、从2003年开始，日本要求对冶炼300%灰铁的冲天炉的氮含量进行不定期检测。当时检测到的氮含量一般为100-100%。日本人为什么要测试氮气？当时很多中国铸造人对此并不清楚，非常盲目。
2、2006年初，日本新建工厂开始试生产，采用感应炉冶炼，而老工厂仍采用冲天炉冶炼。新厂整个试生产期间，电炉使用的生铁、废钢等原材料与老厂完全相同，成分控制基本一致。但灰铁300的机械性能低于老厂冲天炉。
3.为了追查原因，我们尝试了孵化、增加硫含量等措施，但仍然没有改善。最后，我们不得不降低碳含量来提高电炉灰铁300的力学性能。见光谱仪分析结果。即电炉冲天炉碳由3.2-3.2%改为2.9-3.0%。其余成分保持不变。
4、我对比了该厂新老厂一个月的光谱仪测试结果，发现冲天炉的钛含量普遍低于0.025%，而电炉的钛含量为0.04-0.06%。钛含量的差异只是表面现象。真正的问题是高钛与强化灰铸铁基体的氮的结合会影响机械性能。此后，灰铸铁和钛被作为主要控制元素来分析一些质量问题。
5、有推铸工作经验。
6、2008-09年，美国人在讨论生产灰铁缸体铸件时，还要求铁水检测氮和其他微量元素，如钛、铅等，其中钛要求小于或等于0.025%，氮含量要求为60-。这些要求与我自己冶炼灰铁的经验，即从冲天炉转为电炉冶炼后遇到的问题是一致的。
7、灰铁冶炼从冲天炉转向电炉后，非合成铸铁成分、相同原料、相同碳当量，电炉铁水的强度和性能始终不如电炉高。冲天炉中的那些。仔细分析原因，发现是冶金原理上存在差异，但没有数据。可以学习和介绍，但从成分来看，可以发现微量元素的含量不同，尤其是钛的含量。冲天炉铁水的钛含量与美国人的要求相同，有时甚至更低，一般低于0.025%，而电炉铁水的钛含量一般在0.04-0.05%以上。经过研究，我了解到钛与氮的结合力很强，氮可以强化基体，是影响灰铸铁强度的因素之一。然而，对于不同的冶金质量还没有可靠的解释。
8、现在，国内专家在铸造技术会议上多次提到，灰铸铁中应将氮作为合金元素处理，使大家逐渐认识到，对氮有影响的合金元素，如钛甚至锆，必须小心控制。 。在铸铁中，随着氮含量的增加，铸铁的强度增加，直至含量超过上述水平并出现气孔，铸铁的强度增加很多。郝世坚在《现代铸铁科学》一书中介绍废旧钢材如何冶炼，铸铁的成分为：W(C)3.12%、W(Si)1.35%、W(Mn)0.71%、W(S)0.09%、W( P)0.13% 随着铁水中氮含量的增加，铸铁的强度也逐渐增加。
9、氮含量对灰口铸铁抗拉强度的影响
氮含量
拉伸强度MPa
生产计划管理
0.008%
第287章
80
0.010%
305
100
0.014%
328
140
0.015%
第361章
150
本试验中加入氰化钠改变铁水氮含量，并与0.3%硅钙保温。
10、电炉冶炼灰铁时大量使用合成铸铁成分。它们添加了增碳剂成分，提高了铁水的碳含量，从而大大提高了铁水的氮含量。特别是劣质增碳剂的氮含量极高。加入大量废钢，铁水含氮量积累（加上孕育剂和树脂砂芯），造成铸件中出现氮气孔废旧钢材如何冶炼，也影响铸件质量。许多文章描述了他们通过添加钛或锆合金来解决氮气孔缺陷的努力，并成功克服了灰铁铸件中的氮气孔。然而，氮增加了铸件的强度，大量铸造企业很难准确分析铁水的氮含量。最终将铁水氮含量不足控制在合理水平也存在问题。
下面是我最近看到的张周老师的一本书里介绍的增碳剂的成分。它讲的是含有氢和氧的新想法。
1、氮含量过高会导致铸件产生气孔。氮进一步增加，出现裂纹状氮孔。当然，在实际铸造和冶炼过程中，铁水中不可避免地会溶解有其他气体。一旦氢溶解，引起孔隙缺陷的最大氮含量就会降低。一般要求氮含量不超过。氮含量越高，灰铸铁的强度越高，直至最后因气孔的出现而强度突然下降。虽然氢含量同时也起到产生气孔缺陷的作用，但其在铁水中的最大允许含量比氮含量低一个数量级。氮是灰铸铁产生气孔缺陷的主要原因。
2、国外铸件采购客户十多年前就要求检测灰铸铁中的氮含量。现在这些客户需要更频繁地测试灰铁铁水中的氮含量。牧野机床铸件是从日本采购的，现在要求铸造厂每月测试一次铁水的氮含量。目前，感应电炉冶炼大量灰铁铁水，成分多为合成铸铁，废钢和高温煅烧石油焦增碳剂较多，生铁成分较少。在此冶炼工艺下，氮含量一般在80-90PPM左右。
3、今年6月，我看到他们在例行检测灰铁和氮含量。但它们的氮含量往往在40-60PPM，感觉很低。然而，他们并没有遇到灰铸铁机械性能的重大问题。我曾经用60%废钢、30%回收材料和10%生铁合成铸铁。灰铸铁是300，以前一直很稳定，钛含量一般在0.025%左右。但在一家常年使用硅锆孕育剂的工厂，连续2-3炉铁水力学性能不合格。 （孵化前碳 3.0、硅 1.4、钛 0.02）。淘汰硅锆孕育剂，换成硅钡钙孕育剂后，力学性能从270跃升至270，当时也不知道原因。几天后，我在青岛的铸造会议上认识了张文赫老师。他解释说锆的固氮作用比钛更强，我终于明白了。目前这方面的认识还很肤浅。实际冶炼情况很多，影响因素很多，结果也不同。我们需要继续学习和理解。 （见新乡氮含量照片）
4、氮含量对灰铁的力学性能有影响，但很多实际情况很难解释。一个。氧氮分析仪的分析结果是总氮含量，而溶解氮对力学性能有影响，化合氮影响不大（王云钊老师要求查氮分析，与力科技术沟通工作人员表示，总氮含量，烟台52个点的样品被送去分析，采用美国乐科氧氮分析仪（热导法，总氮含量）。 b.大多数工厂没有检测氮含量的手段。偶尔铸钢厂的光谱仪有氮气通道，可以分析氮气，但精度有问题。 c.硅、钛、锆等微量元素与氮结合对灰铸铁性能的影响机制尚不清楚。实际生产中数据积累和实验研究不足。 d.从个人经验来看，钛含量高于0.05%肯定会影响灰铸铁的机械性能。锆也受到严重影响。 （比如测试合成铸铁。碳3.0%硅1.4%，孵化后1.7%，钛小于0.02%）（90%废钢，10%回收料测试合成铸铁，详细报告给了我，钛含量很低，力学性能勉强合格，估计使用了含锆的流态孕育剂）。
5、最近读了一个日本人写的《铸铁反应理论》，庞凤荣老师翻译，王云昭老师审稿。我在书中看到一个专门的章节谈论氮在铸铁中的行为。日本人和美国人早在十多年前就关注了铸铁中氮所引起的性能变化和影响，我国现在也开始关注。王云钊老师在今年5月的《铸造工业》技术会议上提出，应将氮作为铸铁中的合金元素处理。根据王云钊老师的要求，会后，我前往烟台铸造厂，对铸铁的氮含量进行跟踪分析。结果是分析的氮为总氮含量。铸铁中的氮含量包括溶解氮和化合氮。影响机械性能的是溶解氮。化合氮包括硅、钛、锆等化合物。区分溶解氮和化合氮估算值很困难。
附加内容：
1、灰铁冶炼由冲天炉改为感应电炉。简单理解就是感应电炉熔化时间比较长，高温下石墨晶芯越来越少，容易形成白点。一般的解释是冶金质量不如冲天炉。但具体、详细的理论解释较少，对两种冶炼设备微量元素含量不同的理论表述较多。
2、感应电炉熔炼生铁等原料中的各种元素烧损比冲天炉少得多，即保留了原料中的各种微量元素，特别是生铁，其中有害元素有钛、铅、冲天炉熔炼时，各种元素的烧失量较大，有害元素的烧失量也较大。为了减少生铁中的有害元素对铁水的影响，现在铸造行业大多采用合成铸铁技术和高纯度生铁材料来冶炼铁水。
3、那么如何在感应炉中熔化铁水，使其冶金性能接近冲天炉铁水呢？近年来，铸造工人在使用中提出了以下方法：
一个。感应电炉的功率密度配置比较大，以保证熔化时间缩短，即要求快速熔化。 （沧州工厂冶炼10吨需要3-4小时）。
b.严禁铁水在平衡温度以上的高温下停留时间过长，以减少石墨晶核在高温下的还原。 （二氧化硅微晶问题）。
c.如果生产过程中需要多次出炉铁水且铁水在炉内停留时间过长，就会采用在铁水中添加石墨芯等各种处理措施对铁水进行“预处理” 。一般来说，在大型铸造车间，一炉铁水温度、成分合格后，立即浇注铸件，要么是一包，要么是2-3包，立即浇注铸件。对于流水线铸造车间，如果炉子配置较大，则必须多次排出铁水。 （一天浇铁水20吨，10吨炉分4次出料，等待一个多小时。以南方工厂为例，可以看彩色金相照片）。
d.预处理的方法有多种：留部分生铁、返料（除锈、除砂）或加入0.05%-0.1%（过高会影响石墨粗度）优质增碳剂，全部添加在冶炼后期。目的是增加晶核。
e.铁水温度、成分合格。在准备出炉前，加入含锆或钡的预处理剂，或在出炉前加入少量细粒冶金碳化硅作为预处理剂。目的也是为了增加石墨芯。
f.在灰铁缸体和缸盖铸造流水线车间，每次从大型电炉中排出铁水时，立即向炉内添加同牌号的回收料，使炉内温度降至平衡以下温度并等待下一包铁水准备好。当从烘箱中取出并保温时，将温度升至规定温度并出炉。这些同一牌号的回收料不仅降低了炉内保温温度，而且对铁水进行了预处理。万仁芳老师介绍，是这样的。否则铸件就会出现问题。
g。介绍++工厂流水线浇注灰铁250缸体的情况。金相照片。
废钢的分类及物理参数
废钢是废金属回收中黑色金属废料的总称。包括废钢、废铁、矿渣钢、氧化废钢等几大类，有碳素废钢、合金废钢、废钢、废铁、氧化废钢、轻薄料等十几个品种根据不同规格、标准和质量要求合理规划和分类品种，既便于充分利用，又利于生产。按照目前废钢的习惯分类，一般有四大类、十几个品种。
1、废钢； 2、废铁； 3、氧化废物； 4、矿渣钢。
1、废钢的分类
1.碳废钢
板厚2mm以上、线径4mm以上、单重0.25kg以上的各种碳素废钢。包括废钢材、边角料、钢材、铸钢件、废机器配件、钢农具等，不得与合金废钢混装。
2.合金废钢
规格要求与碳钢废钢相同，包括各种合金钢废钢、机械零件、合金钢铸件等。合金钢需要根据不同钢种进行分离，不得与碳素废钢混合。
3、材质轻薄
薄板边角料、硅钢片、铁桶、包装铁皮、厚度小于2mm的汽车驾驶室、废钢丝、铁丝、直径小于4mm的钢丝绳等。当吨产量为低于60%，转炉钢产量拒绝收回。一般与轻材、包装、压块等类似，专门用于电炉钢的生产。但转炉钢的生产要根据资源情况而定。
4、废钢
不应有混合铁屑、杂质、氧化块、有色金属。长锉和短锉应分开，碳钢锉和合金钢锉应分开。
5、废灰铁
废灰铁铸件、机床机体、低压阀门、钢锭模、沙箱、散热器等，无论大小。
6、废白口铁
废白铁铸件，如铁锅、犁头和钢厂，无论大小。
7、再生铁（俗称土铁）
包括土式高炉冶炼的高硫铁和生铁，包括铁锭、铁渣等，不分大小。
8.火烧铁
经长期火烧后表面已氧化变质的铸铁件，如炉灶、篦条、冶炼槽等。
9.可锻铸铁（）
各种管接头、扳手、汽车后桥及机械锻件等。
10.生铁屑
不得混入废钢、有色金属及其他杂质，不氧化、不结块。
11.氧化铁皮
钢材在轧钢厂轧制过程中以及钢厂清理钢锭接触时脱落的铁皮，含铁量在60%以上，无杂质、无结块、无有色金属。
12.铁泥
炼钢厂氧气顶吹转炉吹出的粉尘和磨矿厂磨出的铁泥含铁量约为55%。
13、钢渣
无论大小，含钢量均要求在60%以上。
14.一级压块
密度大于1.5t/m3。
15.二次压块
密度大于1t/m3。
16.一级生铁屑球
密度大于3t/m3。
17.二次生铁屑球
密度大于2t/m3。
18.一级热压块
密度大于2t/m3，型煤氧化烧损不超过5%。
19.二次热压块
密度大于1.5t/m3，型煤氧化烧损不超过1%-15%。
20. 轻量手装
装卸车时捆扎必须严密，不得松动或松动，捆扎的尺寸应有利于装炉。
2、再生废钢验收标准
回收碳素废钢包括普通碳素废钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢和碳素弹簧钢等。公司废钢验收标准为首钢制定的《企业标准》，为SG/JS010-1996 :
1.收集废钢
厚度2mm以上，长度不限。
2、合格废钢
厚度大于2mm，长度小于700mm。
3、精炼废钢
厚度大于4mm，长度小于300mm。
4、重废钢
厚度大于10mm，长度小于400mm，宽度小于400mm。 （外形尺寸≤×500mm×400mm）。形状为块状，如钢轨、火车车轴、大型齿轮、钢坯、切头、切尾、铸钢件、大型槽钢、工字钢等，均根据废钢判定为重型废钢。根据实际情况判断，车身外部轮廓过长。超长重型废钢。
5、材质轻薄
2mm以下、直径4mm以下随机螺纹等。
6.杂铁
指废锅铁、灰铁、白铁、铸铁管件等。
7、压块、炒钢等标准根据转炉、电炉炼钢的需要确定。
