海綿鐵的燒制過程,也就是碳還原軋鋼鐵鱗的反應,該反應有一個還原的終點,反應未達到還原終點,海綿鐵就會還原不透,也就是夾生;或者超過了還原終點,就開始了海綿鐵的滲碳,造成還原鐵粉發硬,為了控制生產過程和還原鐵粉質量,還原終點要撐握好。
1.海綿鐵塊中間有一條明顯的暗灰帶,這就是還未還原的浮斯體,即所謂的夾生。當浮斯體尚未消失時,不可能滲碳,化驗時,其鐵和碳含量都低,含碳量有時在0.03%以下。這種夾生在一般退火時很難再還原。
2.海綿鐵斷面全是銀灰色,并有熔化亮點,海綿鐵塊非常堅硬。這表示還原過頭了,海綿鐵已經滲碳,化驗時,其鐵和碳含量都高;碳有時會大于0.4%。這種還原鐵粉質硬,壓縮性差。
3.還原狀態為:海綿鐵斷面為銀灰色,其中可以看到一點點夾生似的痕跡,化驗時,鐵含量高,碳含量低。這就是還原剛好結束,還未滲碳的海綿鐵。其含碳量一般在0.2-0.3%,在退火后可使總鐵達98%以上,C含量的0.1%以下,優質的海綿鐵C含量可達0.05%。
當海綿鐵的含碳量接近0.1%,退火后,總鐵為97%,C含量可小于0.03%,但氧含量1.0%以上;當海綿鐵碳 含量為0.3-0.4%,退火后,總鐵為98%,氧含量小于1.0%,但C含量在0.1%以上,要得到碳和氧含量適當的還原鐵粉,必須撐握好海綿鐵塊的含碳量。
溫度對鐵的滲碳有影響:在1050~1600℃范圍內,提高溫度,海綿鐵滲碳的趨勢總是降低的。1100℃時海綿鐵中碳含量約為:0.6%,而在1300℃時,其含碳量只有0.1%左右,到1500℃以上時,海綿鐵碳含量極其微少。
此外,在溫度合適情況下,也要把握好海綿鐵燒制時間,做到還原即可。
以上三種海綿鐵的斷面情況就是判斷海綿鐵燒制優劣的參考標準。實際生產中海綿鐵燒制的優劣,決定了還原鐵粉最終的質量,一定要撐握好海綿鐵燒制的溫度和燒制時間,即要避免海綿鐵夾生,也要避免海綿鐵滲碳,帶來還原鐵粉壓縮性變差。