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(zhu)鐵平板球化劑
球化(hua)劑和孕育劑是球化(hua)處理(li)過程中重(zhong)要(yao)的材(cai)料，除了質量穩定外，選(xuan)擇合適的球化(hua)劑還需(xu)要(yao)考(kao)慮以下(xia)幾種因素。
球(qiu)化(hua)(hua)處理溫(wen)(wen)度：如果球(qiu)化(hua)(hua)處理溫(wen)(wen)度>1480℃，球(qiu)化(hua)(hua)反應會(hui)比較劇烈，進而造成較低(di)的鎂吸收率(lv)。為了使(shi)球(qiu)化(hua)(hua)反應平穩，則可選擇鈣含量相對較高的球(qiu)化(hua)(hua)劑。如果球(qiu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度<1480℃，則可以使(shi)用(yong)鈣含量相對低(di)一點的球(qiu)化(hua)(hua)劑。
處理(li)包尺(chi)寸：如果處理(li)包的(de)高徑(jing)(jing)比為1:1，則由于鎂(mei)(mei)蒸汽的(de)散失會(hui)(hui)導致鎂(mei)(mei)吸(xi)收(shou)率(lv)的(de)降(jiang)低，建議使用鈣(gai)含量(liang)較高的(de)球(qiu)化(hua)劑。如果處理(li)包的(de)高徑(jing)(jing)比為2:1，則球(qiu)化(hua)反應會(hui)(hui)比較平穩，鎂(mei)(mei)蒸氣(qi)會(hui)(hui)擴散到鐵液中，鎂(mei)(mei)吸(xi)收(shou)率(lv)得到提高。
球(qiu)(qiu)化(hua)處理工(gong)藝：如果不使用(yong)(yong)蓋包法，那么球(qiu)(qiu)化(hua)反應產(chan)生(sheng)的(de)煙(yan)霧 會進(jin)入(ru)到(dao)大(da)氣(qi)中，并且會產(chan)生(sheng)刺眼的(de)白光。為了使球(qiu)(qiu)化(hua)反應平穩，可以(yi)(yi)采(cai)用(yong)(yong)低(di)鎂高鈣的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑。如果使用(yong)(yong)蓋包法工(gong)藝，鐵液不會飛濺，并且產(chan)生(sheng)的(de)煙(yan)霧較少，可使用(yong)(yong)高鎂低(di)鈣的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑，以(yi)(yi)減(jian)少加入(ru)量(liang)，降低(di)球(qiu)(qiu)化(hua)成(cheng)本。
處(chu)理(li)重量(liang)：如(ru)(ru)(ru)果處(chu)理(li)鐵液(ye)的重量(liang)小(xiao)于500kg，那么可使(shi)用(yong)粒度(du)較小(xiao)的球(qiu)化(hua)劑，推(tui)薦使(shi)用(yong)粒度(du)12mm以下的球(qiu)化(hua)劑。如(ru)(ru)(ru)果處(chu)理(li)鐵液(ye)的重量(liang)在500~1000kg，可使(shi)用(yong)粒度(du)較大的球(qiu)化(hua)劑，如(ru)(ru)(ru)粒度(du)為(wei)3~25mm的球(qiu)化(hua)劑。如(ru)(ru)(ru)果處(chu)理(li)鐵液(ye)的重量(liang)大于1000kg，則(ze)可以使(shi)用(yong)4~32mm的球(qiu)化(hua)劑。
硅(gui)含量：如(ru)果鑄(zhu)造(zao)產(chan)品的(de)工(gong)藝(yi)出(chu)品率(lv)(lv)較低或者廢品率(lv)(lv)較高，想通過多加回爐料和廢鋼的(de)方式進(jin)行熔煉，而終鑄(zhu)件對鐵水的(de)硅(gui)含量有嚴(yan)格(ge)要求(qiu)。在孕育量沒法進(jin)一步(bu)降低的(de)前提下，可(ke)使(shi)(shi)用(yong)低硅(gui)球化劑進(jin)行處理(li)，這樣可(ke)使(shi)(shi)回爐料多加8~15，可(ke)降低鑄(zhu)造(zao)廠的(de)生(sheng)產(chan)費用(yong)。
鑄鐵(tie)平板原鐵(tie)液硫含量(liang)：如(ru)(ru)果原鐵(tie)液硫含量(liang)較高，如(ru)(ru)果不進行脫硫處理，則需(xu)要高鎂(mei)高稀土(tu)的(de)球(qiu)化劑(ji)，并(bing)且加(jia)入量(liang)會較高，如(ru)(ru)果原鐵(tie)液的(de)硫含量(liang)較低(di)(di)(di)，則可以(yi)使用低(di)(di)(di)鎂(mei)低(di)(di)(di)稀土(tu)的(de)球(qiu)化劑(ji)，且加(jia)入量(liang)會較低(di)(di)(di)，低(di)(di)(di)鎂(mei)低(di)(di)(di)稀土(tu)的(de)球(qiu)化劑(ji)成本也會比較便(bian)宜。
不同的球化方(fang)式(shi)
目(mu)前常用的球(qiu)化方(fang)式有以下幾種：包(bao)內處理(li)法(fa)（包(bao)括(kuo)直沖法(fa)，三明(ming)治法(fa)和(he)蓋包(bao)法(fa)）、型內球(qiu)化法(fa)、流淌法(fa)、純鎂處理(li)工藝（包(bao)括(kuo)轉(zhuan)包(bao)法(fa)和(he)包(bao)芯線(xian)法(fa)）。現 這幾種球(qiu)化方(fang)式的優(you)缺點簡單介紹以下。
包內(nei)處理法(fa)：這是常見的(de)球化工藝(yi)，應用范圍廣(guang)，小(xiao)到幾(ji)公(gong)斤的(de)汽車(che)件(jian)，大到幾(ji)十噸的(de)風電件(jian)都可以使(shi)用這種(zhong)工藝(yi)。以蓋包法(fa)的(de)鎂(mei)吸收率高，其(qi)次(ci)是三(san)明治法(fa)。缺點是目前(qian)自動化程度不高，國內(nei)已(yi)有一些設備廠在(zai)研(yan)發自動加料系統。
型(xing)內球化(hua)法：現在(zai)使用這(zhe)種工(gong)(gong)藝的鑄造廠不是(shi)很多(duo)，因為(wei)這(zhe)種工(gong)(gong)藝的缺點比較(jiao)(jiao)明顯，球化(hua)處理產(chan)生的渣子有時會進入型(xing)腔(qiang)，造成夾渣缺陷而產(chan)生廢品。另外(wai)，這(zhe)種球化(hua)工(gong)(gong)藝對鐵(tie)液溫度及鐵(tie)液流速要求較(jiao)(jiao)高，否(fou)則會球化(hua)不均勻。
流淌法：顧名思義，流淌法是(shi)鐵液流過裝有球化劑的(de)球化室而進行球化，目前這種工藝用的(de)并不是(shi)太(tai)多。優(you)點(dian)是(shi)自動化程度相(xiang)對高一(yi)些；缺點(dian)是(shi)對鐵液溫度和(he)鐵液流速(su)要求較嚴。
純鎂球(qiu)化工藝：有(you)時也叫高(gao)鎂球(qiu)化工藝，目(mu)前主要有(you)兩種形式，轉(zhuan)包法和包芯線(xian)法。這種方法的優點是(shi)自動化程度(du)較高(gao)，也有(you)利于環保；缺點是(shi)鎂吸收率偏低，產(chan)生的煙(yan)霧和渣子較多。
生產(chan)球墨鑄鐵平板(ban)的注意事(shi)項
現(xian)在簡要(yao)總結一下生產球鐵的注意(yi)事項。
（1）原鐵液的(de)(de)硫含(han)量(liang)(liang)(liang)及其他(ta)(ta)微量(liang)(liang)(liang)元素不要(yao)(yao)太(tai)高。如果原鐵液硫含(han)量(liang)(liang)(liang)和其他(ta)(ta)微量(liang)(liang)(liang)元素含(han)量(liang)(liang)(liang)太(tai)高，則需要(yao)(yao)較(jiao)多(duo)的(de)(de)球化(hua)劑(ji)加(jia)入(ru)量(liang)(liang)(liang)或者稀土含(han)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)高的(de)(de)球化(hua)劑(ji)，這(zhe)樣球化(hua)劑(ji)的(de)(de)成本 會增加(jia)，另(ling)外(wai)過多(duo)的(de)(de)球化(hua)劑(ji)會造成 多(duo)的(de)(de)渣(zha)子(zi)，不利(li)于鑄(zhu)件質量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)穩定(ding)。稀土含(han)量(liang)(liang)(liang)太(tai)多(duo)，則會在大斷面的(de)(de)鑄(zhu)件上易(yi)產生碎塊狀石墨。
（2）球(qiu)化(hua)處(chu)理的(de)(de)穩(wen)(wen)定性。球(qiu)化(hua)處(chu)理工序(xu)是球(qiu)墨鑄鐵(tie)生產過程中的(de)(de)關鍵工序(xu)，只有球(qiu)化(hua)處(chu)理工序(xu)穩(wen)(wen)定了，鑄件的(de)(de)質(zhi)量才能穩(wen)(wen)定。針對不同的(de)(de)產品，不同的(de)(de)原鐵(tie)液硫含量，該加入多少球(qiu)化(hua)劑、孕育(yu)劑等，都要寫(xie)入作業指(zhi)導書并且(qie)嚴格執行。
（3）避免(mian)較(jiao)長的等(deng)待時間(jian)。球化孕育(yu)處理(li)后，應立即進行澆注。因為隨著時間(jian)的延(yan)長，殘(can)留鎂會(hui)燒損并且孕育(yu)效果會(hui)衰(shuai)退。
（4）避免過高的(de)殘(can)留(liu)鎂(mei)含量。較高的(de)殘(can)留(liu)鎂(mei)含量會zengda鑄件的(de)縮松(song)傾向，對(dui)于(yu)一般球(qiu)墨鑄鐵(tie)，殘(can)留(liu)鎂(mei)含量（質(zhi)量分數）應控(kong)制(zhi)在0.035~0.045，對(dui)于(yu)高鎳球(qiu)墨鑄鐵(tie)，殘(can)留(liu)鎂(mei)含量應控(kong)制(zhi)在0.06~0.07。
（5）對要(yao)求較高的鑄件(jian)使用較好的孕育劑。對要(yao)求較高的風(feng)電件(jian)、高鐵件(jian)等，則(ze)應選擇(ze)孕育效(xiao)果較強的隨流孕育劑（如(ru)具有zhuanli的Ultraseed/Ce）。其 點是(shi)能 增(zeng)加石墨(mo)(mo)球數，且石墨(mo)(mo)球形圓整。
