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铁液的纯净度、熔炼温度、化学成分是冶金质量的三大指标，与铁液熔炼质量关系重大。为控制铁水质量，我们使用碳化硅进行预处理，净化铁液，并严格控制熔炼温度和浇注温度。

一、           碳化硅预处理

　灰铁熔炼中加入碳化硅，不仅起到增硅，增碳的作用，同时还能延缓孕育衰退时间，主要是他能持续，缓慢释放硅元素，延长孕育时间的作用。碳化硅能对炉料也能起到脱氧的作用，对减少铁液的过冷度，特别是壁厚不均匀铸件，铁液的冷却时间不一致造成的白口倾向有很好的解决作用，另外还能够降低硅铁合金的使用量，总之，使用碳化硅预处理的铸件，切削性能得到明显改善。生产中碳化硅加入量1.0-1.5%。

二、           熔炼温度和浇注温度的控制

高温铁液流动性好，有利于气体和渣的上浮，同时改变了铸件组织桔构，石墨和基体组织细密，提高强度的同时能够改善机加工性能。熔炼温度控制在1530-1550℃。

　控制浇注温度是保证有良好的充型性，特别是薄壁铸件更重要，更重要的是铁液在型内的均匀性提高，以降低冷却速度，减少过冷度，尽量使型内铁液冷却一致，从而达到组织均匀硬度均匀要求。浇注温度控制在1460-1420℃之间。

三、           静止处理的控制

金属炉料熔炼完毕，铁水温度提高到熔炼温度后，静止5-10分钟，不仅有利于铁液纯净，气体、夹杂物上浮，碳化硅增碳剂充分吸收，对铸件材质质量控制有重要影响。

通过对化学成分调整，对熔炼过程控制，墙板铸件的变形、裂纹、加工性能差等缺陷得到有效控制，产品质量明显提高。

 无线式大屏幕熔炼测温仪，兼有手提式测温仪的灵活和壁挂式大屏幕仪器远距离的可视之双重特性，省却了测试枪与大屏幕显示器间连线的羁绊。 具有无线发射功能的手提式熔炼测温仪与具有无线式接收功能的大屏幕显示器组成（采用5英寸数码管显示：字高128mm）。有温度测量结束时同步灯光指示、电铃声响提示功能和温度测成值自动保持功能，具有断偶、超量程、电源欠压等报警功能。 能有效准确的控制铁水熔炼温度。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　南京诺金高速分析仪器厂

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2020年1月10日

铁水温度的控制很多铸造工厂没有足够重视，但它是炉前铁水管理很重要的一环。不仅影响铸件的内在质量，还和铸件的气孔、夹渣和表面缺陷等有关。参考下面的资料，可以了解测温仪测量温度在铸造生产的意义。

   不同的石墨形态，可以得到不同性能的铸铁，各种不同的铸铁均有一个共同的要求，即石墨应是细小的、均匀的，对孕育铸铁的石墨则应是短而钝头的，对球墨铸铁来说，石墨应该是园整的，在熔炼过程中，要保证得到上述要求的，首先就必须将粗大的过共晶石墨和共晶石墨溶解到结晶临界半径以下，在重新结晶的条件下，才能得到上述要求的石墨形态。这就是消除石墨遗传性。而温度的控制是非常重要的，粗大的过共晶石墨在铁水温度达到1500 度，并保持6～9妙钟可以溶化到结晶临界半径以下，只有在这样的熔炼条件下，生产的高牌号孕育铸铁或球墨铸铁的质量是可靠的。故生产孕育铸铁、球墨铸铁对铁水的熔炼温度是有要求的，其铁水熔炼温度应控制在1500 度以内。

   孕育铸铁要求得到细小的、短而均匀的、钝头的石墨，保证其同一断面的性能齐一性和不同断面性能均匀性。其生产工艺的参数要求如下：1）铁水熔炼温度1500～1550度，稳定1530度。以保证获得铁水的高纯度，消除石墨的遗传性，经孕育处理得到细小的，均匀的，短而钝头的石墨形态。2）孕育处理温度，应保证在孕育处理过程中，使孕育剂迅速溶解于铁水中，并在微观中存在浓度差，保证在随后的冷却凝固的结晶过程中形成足够多的结晶核心，一般处理应控制在1450度左右。3）浇注温度，一般据铸件壁厚确定以汽车铸件为例，据铸件壁厚形状不同，一般在1400～1440度的范围内。

    使用测温仪保证铁水的内在质量熔炼温度应在1500度，在该温度铁水氧化物夹杂、气孔Z低抑止增硫，消除石墨遗传性，稳定化学成分波动范围均能得到保证。如果超过1550度，将增加铁水的结晶过冷度，对使用性能不利。所以温度的监测是我们生产高质量铸件的重要环节 。

W660无线熔炼铁水测温仪，是专门为铸造，冶金行业生产的铁水在线温度检测。经济实惠，方便快捷，准确度高等优点获得了用户的好评。

                              南京诺金高速分析仪器厂

                                   2020年2月10日

“作为日立的长期客户，我们对ZX型号OE750充满信心。它满足了我们最重要的要求—绝 对的技术准确性。”

越南Toan Thang铸造有限公司（TTCC）制造各种铸件，这些铸件会有不同熔体规格来满足铁、钢和有色金属工业产品。

作为满意的长期客户，他们决定进行升级以利用日立系列的ZXJS发展。铸造中使用的火花直读光谱仪最重要的标准是技术准确性。因此，Toan Thang选择了新的OE750火花直读光谱仪。除了结构紧凑和易于使用之外，它还具有出色的性能和出色的技术准确性。现在，他们可以轻松控制杂质和痕量元素，以满足客户的要求，例如分析钢中的硼和氮。

您可以在此案例研究中阅读整个故事，Toan Thang Casting的总监Son Nguyen先生解释了他们为什么选择OE750帮助其业务的原因。

复制下方链接打开即可下载中文版案例：

https://hha.hitachi-hightech.com/zh/blogs-events/blogs/2020/10/15/case-study-oe750-toan-thang-casting/

工艺过程控制和资产保护

测量最 终排放时的有机物负荷对于法规合规性至关重要。与此同时，在流动点和处理工艺过程中监测有机物含量也已成为过程控制和资产优化的有效做法。

例如，城市污水处理厂对流入的污水进行碳监测有助于加强生物处理，从而优化工艺过程控制和实时做出过程决策的能力。

TOC分析作为一种提高水处理设备耐用性的工具正在获得认可。

随着工业和中水回用，工厂越来越多地使用过滤膜来处理废水，可以使用TOC分析仪来快速检测高有机负荷，从而限制结垢并进行水处理效率评估。

此外，许多工厂正在将生物处理和膜过滤合并到称为膜生物反应器（MBR）的工艺中。MBR进水中的直接碳监测使工厂能够优化生物处理并保护膜免受有机物污染。

最 佳食物与微生物的比例

市政工厂按照多个步骤处理流入的废水。初级处理需要物理分离，通过筛选和沉淀提取固体。在这种初级处理之后，工厂通常使用二级生物处理工艺来限制进水废水的有机物含量。[7]

该工艺通常取决于在活性污泥中使用好氧细菌来帮助分解水中的有机化合物。经常通过传统BOD测试测量细菌的“食物”——有机分子。[3]

为确保处理过程中有机物和微生物的适当平衡，工厂使用称为食物与微生物（F:M）比率的通用参数。[2]F:M比值低的系统意味着“食物”不足，并导致负责分解有机分子的微生物没有足够的“食物”去分解。相反，在高F:M比值的系统中，微生物可能会因有机物负荷过高而无法胜任分解工作，这会导致有机污染物无法有效祛除。

为了最 大限度地提高生物质的健康状况并确保有机污染物的祛除，工厂以最 佳F:M比值运行是关键。

与传统的需氧量测试不同，TOC分析仪直接测量废水中所含的碳量，从而使操作员能够准确地定量分析F:M比值中的“食物”。BOD5测试的五天响应时间通常不足以快速进行工艺调整，尤其是在有机物负荷波动的工厂中。为了加快对流入废水中有机物负荷波动作出响应的时间，许多工厂正在转向TOC分析，这种分析无需危险化学品即可提供快速分析。

利用TOC分析进行快速工艺调整，同时直接测量进入系统的碳，可使工厂维持最 佳F:M比值，确保生物处理能正常运行。

超滤（UF）和反渗透（RO）膜优化

能够直接快速检测有机碳也使得TOC分析成为污水处理厂膜保护的可靠工具，尤其是在水源有限的地区。这些缺水地区已经开始使用超滤（UF）和反渗透（RO）膜来处理废水以供再利用。[5] [6]

在膜过滤中，受污染的水通过半透膜输送，该膜将悬浮固体和大分子量化合物从工业废水中分离出来。然而，水流中大量的有机污染物通常会聚集在膜表面上导致有机物污染，并且一些化合物会导致膜损坏。膜污染的增加导致穿过膜的液体通量减少，降低了处理的有效性。

虽然增加跨膜压力（TMP）以维持适当的跨结垢膜通量可能是有效的[5]，但这往往会导致能源成本的增加。修理或更换污损的膜会限制废水处理厂的操作能力，也会增加成本。

尽管反冲和原位清洗（CIP）策略是常规应用，但对于处理碳含量高的水的膜通常需要频繁的清理周期。[5]这不仅会导致停机时间增加和清洗化学品的成本增加，还会缩短膜的使用寿命。

为了保证膜的使用寿命并以最 高效率正常运行，工厂直接跟踪膜上游水中有机物含量是有益处的。虽然传统的需氧量测试可以提供污染物含量的间接指示，但TOC分析可更简单地提供有关废水碳含量的即时数据。使工厂可以调整流量，以保护膜，同时评估处理效果，并确定上游的工艺波动。膜前后水的在线TOC分析提供了跨膜的碳含量和萃取效率随时间变化的实时数据。

通过从需氧量转向TOC分析，许多工厂发现通过保护运行设备可以提高经济效益。

膜生物反应器（MBR）优化

膜生物反应器（MBR）系统是一种在市政和工业废水处理厂中都受到关注的处理工艺。该工艺结合了生物处理和过滤膜，以限制废水中有机物的数量。

MBR系统的优点是比传统的生物处理占地面积小得多，病原体去除能力提高以及更高等级的污水。

类似于传统的生物处理，MBR系统中的废水最初引入带有活性污泥的曝气池。在引入浸没在水中的膜之前，污泥中的微生物开始分解样品中的有机污染物（微滤或超滤）。[4]

水通过膜供给，这不仅提取额外的污染物，而且排斥在生物处理工艺中产生的任何固体。这种生物处理和浸没式过滤膜的混合，通常会产生比单一工艺更清洁的出水。

与其他膜过滤系统一样，结垢可能是MBR系统需要考虑的一个重要因素。[5]它们可能会堵塞并且产生淤泥，这需要增加停机时间和进行维护。

MBR系统与传统生物处理一样，依赖于维持最 佳的F:M比值以确保有效去除有机物。优化F:M比值是一种有效的方法，有助于减轻任何与MBR膜相关的风险。通过在一致的基础上以最 佳F:M比值运行，工厂可以保证生物质[4]的健康并限制可能导致膜污染的有机物。

尽管F:M比值的有机物含量传统上以BOD5进行测量，但工厂现在正在转换为在线TOC分析仪，以高速、直接测量水中的碳含量。[1]通过促进立即对工艺作出决策，操作员可以维持最 佳F:M比值，从而降低成本和对污染膜的维护工作量。

TOC能够快速直接分析碳含量的能力正在推动有机物分析通过排放法规合规性，并通过工艺控制和设备保护降低成本。[3]

结论

目前，BOD5是最常用的工业废水有机污染物参数。尽管它存在精度和许多其他问题，但它已被纳入全 球废水法规。虽然COD测试更快、更精确，但它需要使用和处置剧毒化学品。

TOC分析仪能够在几分钟内生成快速准确的数据，因此越来越受欢迎。与BOD5和COD测试不同，TOC分析仪直接测量有机物含量，而不是通过测量需氧量来间接确定有机物含量。

许多监管机构现在看到了最 先进技术（如TOC）的价值。目前，美国已授权工厂在进行长期相关性研究获得批准的情况下，使用TOC代替BOD。测试方法转变的一个例子是欧盟，由于缺乏有毒化学物质，欧盟不再推荐BOD5，而是将重 点放在TOC上。随着欧洲废弃过时的测试方法，其他国家开始意识到监测工艺转型和改变法规的好处。

随着技术的进步，世界各地的管理机构将继续在法规中引入更准确和精确的参数。在全 球工业增长持续扩张过程中准确监测废水的必要性从未如此重要。

TOC在法规监测、资产保护和工艺控制方面的能力使得工厂朝着示范性监测的未来发展。