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)何選擇鑄鐵(tie)平(ping)板球化(hua)劑
球(qiu)化(hua)劑(ji)和孕育劑(ji)是球(qiu)化(hua)處理過程中重要的材料，除了(le)質量穩定(ding)外，選擇(ze)合適的球(qiu)化(hua)劑(ji)還(huan)需要考慮以下幾種因素。
球化(hua)(hua)(hua)(hua)處理(li)溫(wen)度：如(ru)果球化(hua)(hua)(hua)(hua)處理(li)溫(wen)度>1480℃，球化(hua)(hua)(hua)(hua)反應會(hui)比較劇(ju)烈(lie)，進而造成(cheng)較低的鎂吸收率。為了使(shi)球化(hua)(hua)(hua)(hua)反應平穩，則可(ke)選(xuan)擇鈣含量相對較高的球化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。如(ru)果球化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)度<1480℃，則可(ke)以使(shi)用(yong)鈣含量相對低一點的球化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。
處理包(bao)尺寸：如果(guo)處理包(bao)的(de)高(gao)徑(jing)比為1:1，則由于(yu)鎂(mei)蒸汽的(de)散失(shi)會(hui)導致鎂(mei)吸收率的(de)降低，建議使用鈣含量(liang)較高(gao)的(de)球化劑(ji)。如果(guo)處理包(bao)的(de)高(gao)徑(jing)比為2:1，則球化反應(ying)會(hui)比較平穩，鎂(mei)蒸氣會(hui)擴散到(dao)鐵液中，鎂(mei)吸收率得到(dao)提(ti)高(gao)。
球(qiu)化(hua)(hua)(hua)處理工藝：如(ru)果不(bu)(bu)使用(yong)(yong)蓋(gai)(gai)包(bao)法，那(nei)么球(qiu)化(hua)(hua)(hua)反應產生的(de)(de)(de)(de)煙(yan)霧 會進入到大氣中(zhong)，并(bing)且會產生刺眼的(de)(de)(de)(de)白光。為(wei)了使球(qiu)化(hua)(hua)(hua)反應平(ping)穩(wen)，可以(yi)采用(yong)(yong)低鎂(mei)高(gao)鈣(gai)的(de)(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。如(ru)果使用(yong)(yong)蓋(gai)(gai)包(bao)法工藝，鐵液不(bu)(bu)會飛濺，并(bing)且產生的(de)(de)(de)(de)煙(yan)霧較少，可使用(yong)(yong)高(gao)鎂(mei)低鈣(gai)的(de)(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，以(yi)減少加(jia)入量，降(jiang)低球(qiu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)本。
處理(li)(li)重(zhong)量：如(ru)(ru)(ru)果(guo)處理(li)(li)鐵(tie)液(ye)的(de)重(zhong)量小于(yu)500kg，那么可使(shi)用(yong)粒度(du)較小的(de)球化(hua)(hua)劑(ji)，推(tui)薦(jian)使(shi)用(yong)粒度(du)12mm以(yi)下的(de)球化(hua)(hua)劑(ji)。如(ru)(ru)(ru)果(guo)處理(li)(li)鐵(tie)液(ye)的(de)重(zhong)量在(zai)500~1000kg，可使(shi)用(yong)粒度(du)較大的(de)球化(hua)(hua)劑(ji)，如(ru)(ru)(ru)粒度(du)為3~25mm的(de)球化(hua)(hua)劑(ji)。如(ru)(ru)(ru)果(guo)處理(li)(li)鐵(tie)液(ye)的(de)重(zhong)量大于(yu)1000kg，則可以(yi)使(shi)用(yong)4~32mm的(de)球化(hua)(hua)劑(ji)。
硅(gui)(gui)含量(liang)：如果(guo)鑄造產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)工藝出品(pin)率(lv)較低(di)(di)或者廢品(pin)率(lv)較高，想通過多加回爐料和(he)廢鋼的(de)(de)(de)方(fang)式進行(xing)熔煉，而終鑄件對鐵(tie)水的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)含量(liang)有嚴(yan)格要求。在(zai)孕育量(liang)沒法進一步降低(di)(di)的(de)(de)(de)前提下，可使用低(di)(di)硅(gui)(gui)球化劑進行(xing)處理，這樣可使回爐料多加8~15，可降低(di)(di)鑄造廠的(de)(de)(de)生產(chan)費用。
鑄鐵(tie)平板原鐵(tie)液(ye)硫(liu)含量(liang)(liang)：如果原鐵(tie)液(ye)硫(liu)含量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)高(gao)，如果不進行脫硫(liu)處理，則需要高(gao)鎂(mei)高(gao)稀(xi)土(tu)的(de)球化(hua)劑(ji)，并且(qie)加入量(liang)(liang)會較(jiao)(jiao)高(gao)，如果原鐵(tie)液(ye)的(de)硫(liu)含量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)低(di)，則可以(yi)使用低(di)鎂(mei)低(di)稀(xi)土(tu)的(de)球化(hua)劑(ji)，且(qie)加入量(liang)(liang)會較(jiao)(jiao)低(di)，低(di)鎂(mei)低(di)稀(xi)土(tu)的(de)球化(hua)劑(ji)成本也會比較(jiao)(jiao)便宜。
不同的球化方式
目(mu)前常(chang)用的球(qiu)化方(fang)(fang)式有以下幾種：包(bao)(bao)內(nei)處理法（包(bao)(bao)括直沖法，三明(ming)治法和蓋包(bao)(bao)法）、型內(nei)球(qiu)化法、流淌法、純鎂處理工藝（包(bao)(bao)括轉包(bao)(bao)法和包(bao)(bao)芯線法）。現(xian) 這(zhe)幾種球(qiu)化方(fang)(fang)式的優缺(que)點(dian)簡單介紹以下。
包(bao)內處理法：這(zhe)(zhe)是常見的(de)球化(hua)工藝，應(ying)用范圍廣，小到幾公斤的(de)汽車(che)件(jian)，大到幾十噸(dun)的(de)風電件(jian)都可以使用這(zhe)(zhe)種(zhong)工藝。以蓋包(bao)法的(de)鎂吸(xi)收率高(gao)(gao)，其(qi)次是三明治法。缺點是目(mu)前(qian)自(zi)動化(hua)程度不高(gao)(gao)，國內已有一些(xie)設備(bei)廠在研發自(zi)動加(jia)料系統。
型(xing)內球(qiu)化法：現在使用這種工藝(yi)(yi)的(de)鑄(zhu)造廠不是很多，因為這種工藝(yi)(yi)的(de)缺點比(bi)較(jiao)明顯，球(qiu)化處理產生的(de)渣子有(you)時會進入型(xing)腔，造成夾(jia)渣缺陷而產生廢品(pin)。另(ling)外，這種球(qiu)化工藝(yi)(yi)對鐵液溫度及鐵液流速要求較(jiao)高，否則會球(qiu)化不均(jun)勻。
流淌法(fa)：顧名思(si)義，流淌法(fa)是(shi)鐵(tie)液(ye)流過裝有球(qiu)化(hua)(hua)劑的(de)球(qiu)化(hua)(hua)室而進行球(qiu)化(hua)(hua)，目前這種(zhong)工藝用(yong)的(de)并不(bu)是(shi)太多。優點是(shi)自(zi)動(dong)化(hua)(hua)程度相對(dui)高一些；缺點是(shi)對(dui)鐵(tie)液(ye)溫(wen)度和(he)鐵(tie)液(ye)流速要求較嚴。
純鎂(mei)球化工藝：有時也叫高鎂(mei)球化工藝，目前主要有兩(liang)種形式，轉包法(fa)和包芯線(xian)法(fa)。這(zhe)種方法(fa)的(de)(de)優點是自動化程度較高，也有利于環(huan)保；缺點是鎂(mei)吸收(shou)率偏低，產生(sheng)的(de)(de)煙霧和渣子較多。
生產球墨鑄鐵平板的注意事項
現在簡要總(zong)結一下生產(chan)球(qiu)鐵的(de)注意(yi)事(shi)項。
（1）原鐵液的(de)(de)硫含(han)量(liang)(liang)(liang)及(ji)其他微(wei)量(liang)(liang)(liang)元素不要太(tai)高(gao)。如(ru)果(guo)原鐵液硫含(han)量(liang)(liang)(liang)和其他微(wei)量(liang)(liang)(liang)元素含(han)量(liang)(liang)(liang)太(tai)高(gao)，則需要較多(duo)的(de)(de)球化(hua)(hua)劑加入量(liang)(liang)(liang)或者稀土含(han)量(liang)(liang)(liang)較高(gao)的(de)(de)球化(hua)(hua)劑，這(zhe)樣球化(hua)(hua)劑的(de)(de)成(cheng)本 會(hui)增加，另外過多(duo)的(de)(de)球化(hua)(hua)劑會(hui)造成(cheng) 多(duo)的(de)(de)渣子，不利于鑄(zhu)件質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)穩定。稀土含(han)量(liang)(liang)(liang)太(tai)多(duo)，則會(hui)在大斷面的(de)(de)鑄(zhu)件上易(yi)產生碎塊(kuai)狀(zhuang)石墨。
（2）球化(hua)處理的(de)(de)穩定(ding)性。球化(hua)處理工序(xu)是球墨鑄鐵(tie)生產(chan)過程中的(de)(de)關鍵(jian)工序(xu)，只有球化(hua)處理工序(xu)穩定(ding)了(le)，鑄件的(de)(de)質量(liang)才能穩定(ding)。針對不(bu)同(tong)的(de)(de)產(chan)品，不(bu)同(tong)的(de)(de)原鐵(tie)液硫含(han)量(liang)，該加入(ru)多少(shao)球化(hua)劑、孕育(yu)劑等(deng)，都(dou)要寫(xie)入(ru)作(zuo)業指導書(shu)并且嚴(yan)格執行。
（3）避免(mian)較長(chang)的等待時間。球化孕(yun)育(yu)處(chu)理后(hou)，應立即進行澆注。因為隨著時間的延長(chang)，殘留鎂(mei)會(hui)燒(shao)損并且孕(yun)育(yu)效果會(hui)衰退(tui)。
（4）避免過高的殘留鎂(mei)含(han)(han)(han)量(liang)。較高的殘留鎂(mei)含(han)(han)(han)量(liang)會zengda鑄(zhu)件的縮松傾(qing)向，對(dui)于(yu)一般球(qiu)(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵，殘留鎂(mei)含(han)(han)(han)量(liang)（質量(liang)分數）應控制在0.035~0.045，對(dui)于(yu)高鎳球(qiu)(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵，殘留鎂(mei)含(han)(han)(han)量(liang)應控制在0.06~0.07。
（5）對(dui)要求較高(gao)的(de)(de)(de)鑄件(jian)(jian)使用(yong)較好的(de)(de)(de)孕育(yu)劑。對(dui)要求較高(gao)的(de)(de)(de)風電件(jian)(jian)、高(gao)鐵件(jian)(jian)等，則應選擇孕育(yu)效果(guo)較強的(de)(de)(de)隨流孕育(yu)劑（如(ru)具有zhuanli的(de)(de)(de)Ultraseed/Ce）。其 點(dian)是(shi)能 增加石(shi)(shi)墨球(qiu)數，且(qie)石(shi)(shi)墨球(qiu)形圓整。
