球墨鑄鐵熔煉鑄鐵平板/平臺處理工藝及其注意事項
2018年03月20日
新聞詳情
鑄鐵的合金化處理可以追溯到20世紀三四十年代，鑄鐵平板合金化處理使得鑄鐵性能有了質的飛躍，同時也誕生了一些 殊用途的鑄鐵如耐磨、耐蝕和耐熱性能。采用孕育的方式來生產鑄鐵平板也是在這個時期內產生的，在20世紀40年代末，孕育后具有球形石墨的鑄鐵替代了通常的片狀石墨鑄鐵，我們稱這類鑄鐵為球墨鑄鐵。
如何選擇鑄鐵(tie)平板球化劑(ji)
球(qiu)化劑(ji)(ji)(ji)和(he)孕育劑(ji)(ji)(ji)是球(qiu)化處(chu)理(li)過程中重要的(de)材料，除(chu)了質量穩定外，選(xuan)擇(ze)合適(shi)的(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)(ji)還(huan)需要考(kao)慮以下(xia)幾種因素。
球(qiu)化(hua)(hua)處理(li)溫度(du)：如果(guo)球(qiu)化(hua)(hua)處理(li)溫度(du)>1480℃，球(qiu)化(hua)(hua)反(fan)應會比(bi)較(jiao)(jiao)劇(ju)烈，進而造成較(jiao)(jiao)低(di)的鎂(mei)吸(xi)收(shou)率。為了使球(qiu)化(hua)(hua)反(fan)應平(ping)穩，則可選擇鈣含量相對較(jiao)(jiao)高的球(qiu)化(hua)(hua)劑。如果(guo)球(qiu)化(hua)(hua)溫度(du)<1480℃，則可以使用鈣含量相對低(di)一點的球(qiu)化(hua)(hua)劑。
處理包尺寸：如果處理包的(de)高(gao)徑比為(wei)1:1，則由于(yu)鎂(mei)蒸(zheng)汽的(de)散失會導致鎂(mei)吸收率的(de)降低，建議(yi)使(shi)用鈣含量較(jiao)高(gao)的(de)球化(hua)劑(ji)。如果處理包的(de)高(gao)徑比為(wei)2:1，則球化(hua)反應(ying)會比較(jiao)平(ping)穩(wen)，鎂(mei)蒸(zheng)氣(qi)會擴散到鐵液中，鎂(mei)吸收率得到提高(gao)。
球(qiu)化(hua)處理工(gong)藝(yi)：如果不(bu)使用(yong)蓋包法，那么(me)球(qiu)化(hua)反(fan)應產生的煙霧 會進入到大(da)氣中，并且會產生刺眼的白光。為(wei)了使球(qiu)化(hua)反(fan)應平穩，可以采(cai)用(yong)低鎂(mei)(mei)高鈣(gai)(gai)的球(qiu)化(hua)劑。如果使用(yong)蓋包法工(gong)藝(yi)，鐵液不(bu)會飛濺，并且產生的煙霧較(jiao)少，可使用(yong)高鎂(mei)(mei)低鈣(gai)(gai)的球(qiu)化(hua)劑，以減(jian)少加入量，降低球(qiu)化(hua)成本。
處(chu)(chu)理重量(liang)：如(ru)果(guo)處(chu)(chu)理鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)重量(liang)小于500kg，那(nei)么可(ke)使(shi)用(yong)粒(li)(li)度較(jiao)小的(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑，推薦(jian)使(shi)用(yong)粒(li)(li)度12mm以下(xia)的(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑。如(ru)果(guo)處(chu)(chu)理鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)重量(liang)在500~1000kg，可(ke)使(shi)用(yong)粒(li)(li)度較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑，如(ru)粒(li)(li)度為3~25mm的(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑。如(ru)果(guo)處(chu)(chu)理鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)重量(liang)大(da)于1000kg，則可(ke)以使(shi)用(yong)4~32mm的(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑。
硅含(han)(han)量(liang)：如(ru)果鑄(zhu)造產品(pin)的(de)工藝出品(pin)率(lv)(lv)較低或(huo)者廢品(pin)率(lv)(lv)較高，想通(tong)過多(duo)加回(hui)爐料和廢鋼的(de)方式進行(xing)熔煉，而終鑄(zhu)件對鐵水的(de)硅含(han)(han)量(liang)有(you)嚴格要求。在(zai)孕育量(liang)沒法進一(yi)步(bu)降低的(de)前提下，可使用低硅球化劑進行(xing)處理，這樣可使回(hui)爐料多(duo)加8~15，可降低鑄(zhu)造廠的(de)生產費用。
鑄鐵平板原(yuan)鐵液(ye)硫(liu)(liu)含(han)量：如(ru)果(guo)原(yuan)鐵液(ye)硫(liu)(liu)含(han)量較高，如(ru)果(guo)不進行脫硫(liu)(liu)處理，則(ze)(ze)需要高鎂(mei)高稀土(tu)的(de)球化劑(ji)，并且加(jia)入(ru)量會(hui)較高，如(ru)果(guo)原(yuan)鐵液(ye)的(de)硫(liu)(liu)含(han)量較低(di)，則(ze)(ze)可以使(shi)用低(di)鎂(mei)低(di)稀土(tu)的(de)球化劑(ji)，且加(jia)入(ru)量會(hui)較低(di)，低(di)鎂(mei)低(di)稀土(tu)的(de)球化劑(ji)成本也會(hui)比較便(bian)宜。
不同(tong)的球化方式(shi)
目前常用(yong)的(de)球化(hua)(hua)方式(shi)有以下(xia)幾種(zhong)：包內處(chu)理法（包括直(zhi)沖法，三(san)明(ming)治法和(he)(he)蓋包法）、型內球化(hua)(hua)法、流淌法、純鎂處(chu)理工藝（包括轉包法和(he)(he)包芯線法）。現(xian) 這(zhe)幾種(zhong)球化(hua)(hua)方式(shi)的(de)優缺點(dian)簡單介紹以下(xia)。
包(bao)(bao)內處(chu)理法：這(zhe)是常見的(de)球化工(gong)藝(yi)，應(ying)用范圍廣，小到幾(ji)公斤(jin)的(de)汽(qi)車(che)件，大(da)到幾(ji)十噸的(de)風電件都可(ke)以使(shi)用這(zhe)種(zhong)工(gong)藝(yi)。以蓋(gai)包(bao)(bao)法的(de)鎂吸收率高，其次(ci)是三明治法。缺點是目前(qian)自動化程度不(bu)高，國內已(yi)有一些設備(bei)廠在研發自動加料系統。
型內球(qiu)化(hua)法(fa)：現在使(shi)用這(zhe)(zhe)種(zhong)工藝的鑄造廠(chang)不(bu)是很(hen)多(duo)，因(yin)為這(zhe)(zhe)種(zhong)工藝的缺(que)點比較明顯(xian)，球(qiu)化(hua)處理產(chan)生(sheng)的渣(zha)子有時會進入型腔(qiang)，造成夾渣(zha)缺(que)陷而(er)產(chan)生(sheng)廢品。另外，這(zhe)(zhe)種(zhong)球(qiu)化(hua)工藝對鐵液溫(wen)度(du)及鐵液流速要求較高，否則會球(qiu)化(hua)不(bu)均勻(yun)。
流(liu)淌法：顧(gu)名思義，流(liu)淌法是(shi)鐵(tie)(tie)液流(liu)過(guo)裝有球(qiu)化(hua)劑的(de)球(qiu)化(hua)室而進行球(qiu)化(hua)，目前這種(zhong)工(gong)藝(yi)用的(de)并不(bu)是(shi)太(tai)多(duo)。優點是(shi)自動(dong)化(hua)程度(du)相對高一(yi)些；缺點是(shi)對鐵(tie)(tie)液溫度(du)和鐵(tie)(tie)液流(liu)速要求較嚴。
純鎂(mei)球(qiu)化(hua)工藝(yi)(yi)：有時(shi)也叫(jiao)高(gao)鎂(mei)球(qiu)化(hua)工藝(yi)(yi)，目前主(zhu)要有兩種(zhong)形(xing)式，轉(zhuan)包法和(he)包芯線法。這(zhe)種(zhong)方(fang)法的優點是(shi)自動化(hua)程度較(jiao)高(gao)，也有利于環保；缺(que)點是(shi)鎂(mei)吸收(shou)率偏低，產(chan)生的煙霧(wu)和(he)渣(zha)子較(jiao)多。
生產球(qiu)墨鑄(zhu)鐵平板的注意事項
現在簡要(yao)總(zong)結一下生產(chan)球鐵的注意事項。
（1）原(yuan)鐵(tie)液的(de)(de)(de)(de)硫含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)及其(qi)他微量(liang)(liang)(liang)(liang)元素(su)不(bu)要(yao)太(tai)高(gao)。如果(guo)原(yuan)鐵(tie)液硫含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)和其(qi)他微量(liang)(liang)(liang)(liang)元素(su)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)太(tai)高(gao)，則需要(yao)較多的(de)(de)(de)(de)球化劑(ji)加入量(liang)(liang)(liang)(liang)或者稀土(tu)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)球化劑(ji)，這樣球化劑(ji)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben) 會(hui)增(zeng)加，另外(wai)過多的(de)(de)(de)(de)球化劑(ji)會(hui)造成(cheng) 多的(de)(de)(de)(de)渣子，不(bu)利于鑄件質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定。稀土(tu)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)太(tai)多，則會(hui)在大(da)斷面的(de)(de)(de)(de)鑄件上易產生碎塊狀石墨(mo)。
（2）球(qiu)化(hua)處理的(de)穩定(ding)性。球(qiu)化(hua)處理工(gong)(gong)序是(shi)球(qiu)墨鑄鐵生產過程中的(de)關鍵工(gong)(gong)序，只有球(qiu)化(hua)處理工(gong)(gong)序穩定(ding)了，鑄件的(de)質量才能穩定(ding)。針對(dui)不同(tong)的(de)產品(pin)，不同(tong)的(de)原鐵液硫(liu)含量，該加入(ru)(ru)多少球(qiu)化(hua)劑、孕(yun)育(yu)劑等，都要寫(xie)入(ru)(ru)作業指(zhi)導書并(bing)且(qie)嚴格執行。
（3）避免(mian)較長的等待時間。球化孕育(yu)處(chu)理后，應立(li)即(ji)進行澆注。因為隨著時間的延長，殘留鎂會(hui)燒損并(bing)且孕育(yu)效果會(hui)衰退。
（4）避免過高的殘留(liu)鎂含(han)(han)量。較高的殘留(liu)鎂含(han)(han)量會zengda鑄件的縮松傾向(xiang)，對于一(yi)般球墨鑄鐵，殘留(liu)鎂含(han)(han)量（質量分(fen)數）應(ying)控制(zhi)在(zai)0.035~0.045，對于高鎳球墨鑄鐵，殘留(liu)鎂含(han)(han)量應(ying)控制(zhi)在(zai)0.06~0.07。
（5）對要(yao)求較高的鑄件使用較好(hao)的孕育(yu)劑(ji)。對要(yao)求較高的風電件、高鐵件等，則應選擇孕育(yu)效果較強的隨(sui)流孕育(yu)劑(ji)（如具有zhuanli的Ultraseed/Ce）。其 點是能 增加石(shi)墨球數，且石(shi)墨球形圓整。
