Resumen

A medida que China avanza a pasos agigantados para pasar de ser un gran país de fundición a uno poderoso, los requisitos de hierro fundido de alta pureza para fundiciones de gama alta han aumentado de forma significativa y urgente. Sin embargo, el hierro fundido de alta pureza producido por los altos hornos en China siempre es incapaz de cumplir la norma nacional de fundiciones de gama alta debido a la superación del Ti. Basándose en el análisis termodinámico, se propone un método de destitanización de aumento de N en fundición caliente para promover la formación y agrupación de TiN. El experimento a alta temperatura ha demostrado que la adición de N puede promover eficazmente la formación y las agrupaciones de TiN en la fundición en caliente, lo que ofrece la posibilidad de eliminar posteriormente el Ti de la fundición de alta pureza para cumplir la norma nacional.

INTRODUCCIÓN

Desde el siglo XXI, las piezas de fundición de alta gama se han convertido en una de las materias primas clave de alta calidad en muchas industrias, que se derivan del hierro fundido de alta pureza [1]. Como uno de los elementos dañinos en el hierro fundido, el Ti es fácil de formar carbonitruros de alta dureza [2], lo que con frecuencia resulta en la fragilización de la fundición [3]. En 2014, la norma nacional de hierro fundido de alta pureza emitida por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información de China (JB/T 11994-2014) reguló el contenido de Ti como Tabla 1. Pero de hecho, como se muestra en la Tabla 2, casi no hay altos hornos en China que puedan producir hierro fundido de alta pureza de C1. Aunque el mineral importado de bajo Ti, de alto precio, se utilizaba a regañadientes, sólo unos pocos altos hornos podían producir C2. La producción y el suministro de hierro fundido de alta pureza con bajo Ti ha formado un serio cuello de botella que restringe la estrategia de desarrollo nacional de un poderoso país de fundición. Por lo tanto, es imperativo proponer cuanto antes un método de destitanización del hierro fundido de alta pureza.

La eliminación tradicional del Ti se centraba principalmente en el método de oxidación para el hierro siderúrgico, cuyo protocolo técnico oxidaba el Ti en TiO₂ por adición de oxidante en el hierro siderúrgico caliente e integraba el TiO₂ en la escoria, de modo que el Ti se eliminaba del hierro siderúrgico. Siendo así, ¿es el método de oxidación también adecuado para el hierro fundido de alta pureza? Basándose en la composición química del hierro fundido de alta pureza producido por la empresa SXJB en la Tabla 2, se comparó la reducibilidad de C, Si, Ti en el metal caliente mediante cálculo termodinámico. 

• Materias:Investigación con Rayos X Hierro Fundición Análisis termodinámico Nitruros metálicos
• Subjects:X-Ray research Iron Casting Thermodynamic analysis Metal nitrides
• Palabras claves:Hierro fundido; Alta pureza; TiN (Nitruro de titanio); Análisis termodinámico; Investigación por rayos X (XRD, SEM, EDS)
• Keywords:Cast iron; High purity; TiN (Titanium Nitride); Thermodynamic analysis; X-ray research (XRD, SEM, EDS)