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(ru)何(he)選擇鑄鐵平板球化劑
球化(hua)劑和(he)孕(yun)育劑是球化(hua)處理(li)過程中重要(yao)(yao)的(de)(de)材(cai)料，除了質量穩(wen)定(ding)外(wai)，選擇合適的(de)(de)球化(hua)劑還需要(yao)(yao)考慮以(yi)下幾種(zhong)因素。
球(qiu)(qiu)化(hua)處(chu)理(li)溫度(du)：如果球(qiu)(qiu)化(hua)處(chu)理(li)溫度(du)>1480℃，球(qiu)(qiu)化(hua)反(fan)應會(hui)比較劇(ju)烈，進而造成較低的(de)鎂吸收率。為了(le)使球(qiu)(qiu)化(hua)反(fan)應平穩，則可(ke)(ke)選擇鈣(gai)含量相對較高的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑。如果球(qiu)(qiu)化(hua)溫度(du)<1480℃，則可(ke)(ke)以(yi)使用鈣(gai)含量相對低一點的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑。
處理(li)包尺(chi)寸：如果處理(li)包的高(gao)(gao)(gao)徑(jing)比(bi)為1:1，則由于鎂(mei)蒸汽的散失會(hui)(hui)導致鎂(mei)吸收(shou)率(lv)的降(jiang)低(di)，建議(yi)使用鈣(gai)含量較高(gao)(gao)(gao)的球化劑。如果處理(li)包的高(gao)(gao)(gao)徑(jing)比(bi)為2:1，則球化反應會(hui)(hui)比(bi)較平(ping)穩，鎂(mei)蒸氣會(hui)(hui)擴散到鐵液中，鎂(mei)吸收(shou)率(lv)得(de)到提高(gao)(gao)(gao)。
球(qiu)化(hua)處(chu)理工藝：如果不(bu)使(shi)用蓋(gai)包法，那么球(qiu)化(hua)反(fan)應(ying)產生的(de)煙(yan)霧 會(hui)進入到(dao)大氣中，并且會(hui)產生刺眼(yan)的(de)白光(guang)。為了(le)使(shi)球(qiu)化(hua)反(fan)應(ying)平穩，可以采用低鎂高(gao)鈣的(de)球(qiu)化(hua)劑。如果使(shi)用蓋(gai)包法工藝，鐵液不(bu)會(hui)飛濺，并且產生的(de)煙(yan)霧較少(shao)，可使(shi)用高(gao)鎂低鈣的(de)球(qiu)化(hua)劑，以減少(shao)加入量，降低球(qiu)化(hua)成本。
處(chu)理(li)重量(liang)(liang)：如果(guo)處(chu)理(li)鐵(tie)液的(de)(de)(de)重量(liang)(liang)小于500kg，那么可(ke)(ke)使(shi)用粒(li)(li)度較(jiao)小的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)，推薦使(shi)用粒(li)(li)度12mm以下(xia)的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)。如果(guo)處(chu)理(li)鐵(tie)液的(de)(de)(de)重量(liang)(liang)在500~1000kg，可(ke)(ke)使(shi)用粒(li)(li)度較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)，如粒(li)(li)度為3~25mm的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)。如果(guo)處(chu)理(li)鐵(tie)液的(de)(de)(de)重量(liang)(liang)大(da)于1000kg，則可(ke)(ke)以使(shi)用4~32mm的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)。
硅含量(liang)：如果鑄(zhu)造(zao)產(chan)品的工(gong)藝出品率(lv)較(jiao)低(di)或者廢(fei)品率(lv)較(jiao)高，想通過(guo)多加(jia)回(hui)(hui)爐(lu)料和廢(fei)鋼的方(fang)式進行熔煉，而終鑄(zhu)件對鐵(tie)水的硅含量(liang)有嚴格要求。在孕育量(liang)沒法進一步降低(di)的前提下，可使用低(di)硅球化劑(ji)進行處理，這(zhe)樣可使回(hui)(hui)爐(lu)料多加(jia)8~15，可降低(di)鑄(zhu)造(zao)廠的生(sheng)產(chan)費用。
鑄鐵(tie)平板原鐵(tie)液硫含(han)量(liang)(liang)：如果(guo)原鐵(tie)液硫含(han)量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)高(gao)，如果(guo)不(bu)進行脫(tuo)硫處(chu)理(li)，則需要高(gao)鎂(mei)高(gao)稀土(tu)的(de)球化(hua)(hua)劑(ji)，并且(qie)加(jia)入量(liang)(liang)會(hui)較(jiao)(jiao)高(gao)，如果(guo)原鐵(tie)液的(de)硫含(han)量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)低(di)(di)(di)，則可(ke)以使用低(di)(di)(di)鎂(mei)低(di)(di)(di)稀土(tu)的(de)球化(hua)(hua)劑(ji)，且(qie)加(jia)入量(liang)(liang)會(hui)較(jiao)(jiao)低(di)(di)(di)，低(di)(di)(di)鎂(mei)低(di)(di)(di)稀土(tu)的(de)球化(hua)(hua)劑(ji)成本(ben)也會(hui)比較(jiao)(jiao)便宜。
不同的球化方式
目(mu)前常(chang)用的球化(hua)方(fang)(fang)式(shi)(shi)有以下幾種：包內處理法（包括直沖法，三明治(zhi)法和(he)蓋(gai)包法）、型內球化(hua)法、流(liu)淌法、純鎂(mei)處理工藝（包括轉(zhuan)包法和(he)包芯(xin)線法）。現 這幾種球化(hua)方(fang)(fang)式(shi)(shi)的優缺(que)點簡單(dan)介紹(shao)以下。
包(bao)內處理(li)法(fa)：這是(shi)常見的(de)(de)(de)球化(hua)工藝(yi)，應用(yong)范圍廣，小到(dao)幾(ji)公斤的(de)(de)(de)汽車件，大到(dao)幾(ji)十噸的(de)(de)(de)風電件都可以(yi)使用(yong)這種工藝(yi)。以(yi)蓋包(bao)法(fa)的(de)(de)(de)鎂吸收率(lv)高，其次是(shi)三(san)明(ming)治(zhi)法(fa)。缺(que)點是(shi)目前自動(dong)化(hua)程度不(bu)高，國內已有一(yi)些設備廠在研發自動(dong)加(jia)料系統。
型(xing)內球(qiu)化(hua)法：現在使用這種(zhong)工藝的鑄造廠不是很多，因為這種(zhong)工藝的缺(que)點比較明顯，球(qiu)化(hua)處(chu)理產(chan)生的渣子有時會進入型(xing)腔，造成夾渣缺(que)陷而產(chan)生廢品。另外(wai)，這種(zhong)球(qiu)化(hua)工藝對鐵液溫度及鐵液流速要(yao)求較高，否則會球(qiu)化(hua)不均(jun)勻。
流淌(tang)法：顧名思義，流淌(tang)法是鐵(tie)液流過裝有球(qiu)化劑的(de)(de)球(qiu)化室而(er)進行球(qiu)化，目前這種工(gong)藝用的(de)(de)并不(bu)是太(tai)多(duo)。優點是自動化程度相對(dui)高一些；缺(que)點是對(dui)鐵(tie)液溫度和鐵(tie)液流速(su)要求(qiu)較嚴。
純鎂球化(hua)工藝：有(you)時也叫高(gao)鎂球化(hua)工藝，目前主要有(you)兩種(zhong)形式，轉(zhuan)包法和(he)包芯(xin)線法。這種(zhong)方法的優點是自動化(hua)程度較高(gao)，也有(you)利于環保；缺點是鎂吸收率(lv)偏(pian)低，產生的煙霧(wu)和(he)渣子(zi)較多。
生產球(qiu)墨鑄鐵(tie)平板的注意事項
現(xian)在(zai)簡要總(zong)結一(yi)下生產球鐵的(de)注意事項。
（1）原(yuan)鐵液的硫含(han)(han)量(liang)及其他微量(liang)元素不(bu)要太(tai)高(gao)。如果原(yuan)鐵液硫含(han)(han)量(liang)和其他微量(liang)元素含(han)(han)量(liang)太(tai)高(gao)，則(ze)需要較多(duo)的球化(hua)劑(ji)(ji)加(jia)入(ru)量(liang)或(huo)者(zhe)稀(xi)土含(han)(han)量(liang)較高(gao)的球化(hua)劑(ji)(ji)，這(zhe)樣球化(hua)劑(ji)(ji)的成(cheng)本 會增加(jia)，另(ling)外過(guo)多(duo)的球化(hua)劑(ji)(ji)會造成(cheng) 多(duo)的渣子，不(bu)利于(yu)鑄件質量(liang)的穩定。稀(xi)土含(han)(han)量(liang)太(tai)多(duo)，則(ze)會在(zai)大斷面的鑄件上易(yi)產生碎塊狀(zhuang)石墨(mo)。
（2）球(qiu)化處(chu)理的(de)穩(wen)定性。球(qiu)化處(chu)理工(gong)(gong)序是球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵生產過程中的(de)關鍵工(gong)(gong)序，只有球(qiu)化處(chu)理工(gong)(gong)序穩(wen)定了，鑄(zhu)件的(de)質(zhi)量才能穩(wen)定。針對不(bu)同的(de)產品，不(bu)同的(de)原鐵液硫含量，該加入(ru)多(duo)少(shao)球(qiu)化劑、孕育(yu)劑等(deng)，都要寫入(ru)作(zuo)業指導書并(bing)且(qie)嚴格執行。
（3）避免較長的(de)等待時間(jian)。球化孕(yun)育處理后，應立即進行澆注。因為隨著時間(jian)的(de)延長，殘留鎂會燒損并且孕(yun)育效果會衰(shuai)退。
（4）避免(mian)過高(gao)的(de)殘留(liu)(liu)鎂含(han)量。較高(gao)的(de)殘留(liu)(liu)鎂含(han)量會(hui)zengda鑄件的(de)縮松傾向，對于(yu)一般球墨(mo)鑄鐵，殘留(liu)(liu)鎂含(han)量（質(zhi)量分數）應控制(zhi)在0.035~0.045，對于(yu)高(gao)鎳球墨(mo)鑄鐵，殘留(liu)(liu)鎂含(han)量應控制(zhi)在0.06~0.07。
（5）對要求較高(gao)的鑄件(jian)使用(yong)較好(hao)的孕(yun)育(yu)劑(ji)。對要求較高(gao)的風電件(jian)、高(gao)鐵件(jian)等，則(ze)應選擇孕(yun)育(yu)效(xiao)果較強的隨流孕(yun)育(yu)劑(ji)（如具(ju)有zhuanli的Ultraseed/Ce）。其 點是能(neng) 增加石墨(mo)球(qiu)數(shu)，且石墨(mo)球(qiu)形圓整。
