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(he)選擇鑄鐵平板球化(hua)劑
球化(hua)劑和孕育劑是(shi)球化(hua)處理過程中重要(yao)的(de)材料，除了質(zhi)量穩(wen)定外，選(xuan)擇(ze)合適(shi)的(de)球化(hua)劑還需(xu)要(yao)考慮以(yi)下(xia)幾種因素。
球(qiu)化(hua)處(chu)理(li)溫度(du)：如(ru)果(guo)球(qiu)化(hua)處(chu)理(li)溫度(du)>1480℃，球(qiu)化(hua)反(fan)應會比較劇烈(lie)，進而造成較低的鎂吸收率。為了(le)使(shi)球(qiu)化(hua)反(fan)應平穩(wen)，則(ze)可選(xuan)擇鈣含量相(xiang)對(dui)較高(gao)的球(qiu)化(hua)劑(ji)。如(ru)果(guo)球(qiu)化(hua)溫度(du)<1480℃，則(ze)可以(yi)使(shi)用鈣含量相(xiang)對(dui)低一點的球(qiu)化(hua)劑(ji)。
處理包(bao)(bao)尺寸：如(ru)果(guo)處理包(bao)(bao)的(de)高徑比(bi)為1:1，則(ze)由于鎂蒸(zheng)汽的(de)散失(shi)會導致鎂吸收率(lv)的(de)降低(di)，建議(yi)使(shi)用(yong)鈣含(han)量較高的(de)球化(hua)劑。如(ru)果(guo)處理包(bao)(bao)的(de)高徑比(bi)為2:1，則(ze)球化(hua)反應會比(bi)較平穩，鎂蒸(zheng)氣會擴散到鐵液中，鎂吸收率(lv)得到提高。
球(qiu)化(hua)(hua)處理(li)工(gong)藝(yi)：如果(guo)不(bu)使用(yong)蓋(gai)包(bao)法，那么球(qiu)化(hua)(hua)反應(ying)(ying)產(chan)生的(de)煙(yan)霧(wu) 會進(jin)入到大氣(qi)中，并且會產(chan)生刺眼的(de)白光。為了使球(qiu)化(hua)(hua)反應(ying)(ying)平穩，可以采(cai)用(yong)低鎂高(gao)鈣的(de)球(qiu)化(hua)(hua)劑。如果(guo)使用(yong)蓋(gai)包(bao)法工(gong)藝(yi)，鐵液不(bu)會飛濺，并且產(chan)生的(de)煙(yan)霧(wu)較少，可使用(yong)高(gao)鎂低鈣的(de)球(qiu)化(hua)(hua)劑，以減少加入量，降低球(qiu)化(hua)(hua)成本。
處(chu)理重量：如果處(chu)理鐵(tie)(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)重量小(xiao)于(yu)(yu)500kg，那么可使(shi)(shi)用(yong)(yong)粒度(du)較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)，推薦使(shi)(shi)用(yong)(yong)粒度(du)12mm以(yi)下的(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)。如果處(chu)理鐵(tie)(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)重量在500~1000kg，可使(shi)(shi)用(yong)(yong)粒度(du)較大的(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)，如粒度(du)為3~25mm的(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)。如果處(chu)理鐵(tie)(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)重量大于(yu)(yu)1000kg，則可以(yi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)4~32mm的(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)。
硅(gui)含量：如(ru)果鑄造(zao)產(chan)品的(de)(de)工藝(yi)出品率(lv)較低或者(zhe)廢品率(lv)較高，想(xiang)通過多(duo)加回爐料(liao)和(he)廢鋼的(de)(de)方式進(jin)行(xing)熔煉，而終鑄件對鐵水的(de)(de)硅(gui)含量有(you)嚴格(ge)要求。在(zai)孕(yun)育量沒法(fa)進(jin)一步降低的(de)(de)前提(ti)下(xia)，可使用低硅(gui)球化(hua)劑(ji)進(jin)行(xing)處(chu)理，這(zhe)樣可使回爐料(liao)多(duo)加8~15，可降低鑄造(zao)廠的(de)(de)生產(chan)費用。
鑄鐵平板原鐵液硫含(han)(han)量(liang)：如果(guo)原鐵液硫含(han)(han)量(liang)較高，如果(guo)不進(jin)行(xing)脫硫處理，則(ze)需要高鎂高稀(xi)土(tu)的(de)球(qiu)化劑(ji)，并且加入量(liang)會(hui)(hui)較高，如果(guo)原鐵液的(de)硫含(han)(han)量(liang)較低(di)(di)，則(ze)可以使(shi)用低(di)(di)鎂低(di)(di)稀(xi)土(tu)的(de)球(qiu)化劑(ji)，且加入量(liang)會(hui)(hui)較低(di)(di)，低(di)(di)鎂低(di)(di)稀(xi)土(tu)的(de)球(qiu)化劑(ji)成本(ben)也(ye)會(hui)(hui)比(bi)較便宜。
不(bu)同的球化方(fang)式
目前常(chang)用的(de)球化方(fang)式有以下幾種(zhong)：包(bao)內(nei)處理(li)法(fa)(fa)(fa)（包(bao)括(kuo)直沖法(fa)(fa)(fa)，三明治(zhi)法(fa)(fa)(fa)和蓋(gai)包(bao)法(fa)(fa)(fa)）、型內(nei)球化法(fa)(fa)(fa)、流淌法(fa)(fa)(fa)、純鎂(mei)處理(li)工藝（包(bao)括(kuo)轉包(bao)法(fa)(fa)(fa)和包(bao)芯(xin)線法(fa)(fa)(fa)）。現 這(zhe)幾種(zhong)球化方(fang)式的(de)優缺點簡單介紹以下。
包(bao)內處理(li)法：這是(shi)常見的(de)球化工(gong)藝，應(ying)用范圍廣，小到(dao)幾(ji)公斤的(de)汽車件，大到(dao)幾(ji)十噸的(de)風電件都可以(yi)使用這種(zhong)工(gong)藝。以(yi)蓋包(bao)法的(de)鎂(mei)吸(xi)收率高，其次(ci)是(shi)三明(ming)治法。缺(que)點是(shi)目前自動(dong)化程度(du)不高，國內已(yi)有一些設備廠在研(yan)發自動(dong)加料系統。
型內(nei)球(qiu)化(hua)法(fa)：現在(zai)使用這種工藝的鑄造(zao)廠(chang)不(bu)是很多，因(yin)為這種工藝的缺(que)點比較明顯，球(qiu)化(hua)處理產生的渣(zha)子有時會進(jin)入(ru)型腔，造(zao)成夾(jia)渣(zha)缺(que)陷而產生廢品。另外，這種球(qiu)化(hua)工藝對(dui)鐵液溫度(du)及鐵液流速要求較高，否則會球(qiu)化(hua)不(bu)均勻。
流淌法：顧(gu)名(ming)思(si)義，流淌法是(shi)鐵(tie)液流過裝有(you)球化劑的球化室而(er)進行(xing)球化，目前(qian)這(zhe)種工藝用的并不是(shi)太(tai)多。優點是(shi)自動化程度相對(dui)高一些；缺(que)點是(shi)對(dui)鐵(tie)液溫(wen)度和鐵(tie)液流速要求(qiu)較嚴(yan)。
純鎂球化工(gong)藝：有時也(ye)叫高鎂球化工(gong)藝，目前主要有兩種形(xing)式，轉包(bao)法(fa)和(he)包(bao)芯線法(fa)。這種方法(fa)的優點(dian)是(shi)自動(dong)化程度較(jiao)高，也(ye)有利于環保；缺點(dian)是(shi)鎂吸收率偏低，產生的煙霧和(he)渣子較(jiao)多。
生產(chan)球墨鑄(zhu)鐵(tie)平板的注意(yi)事項
現(xian)在簡要總結一下生產球鐵的注意(yi)事項。
（1）原鐵(tie)液的(de)(de)硫含(han)(han)量及其他(ta)微量元素(su)不要太高。如果原鐵(tie)液硫含(han)(han)量和(he)其他(ta)微量元素(su)含(han)(han)量太高，則需要較多(duo)的(de)(de)球化(hua)(hua)劑加(jia)入量或者(zhe)稀(xi)土含(han)(han)量較高的(de)(de)球化(hua)(hua)劑，這樣(yang)球化(hua)(hua)劑的(de)(de)成(cheng)本 會(hui)(hui)增加(jia)，另外過(guo)多(duo)的(de)(de)球化(hua)(hua)劑會(hui)(hui)造成(cheng) 多(duo)的(de)(de)渣子，不利于(yu)鑄件質(zhi)量的(de)(de)穩(wen)定。稀(xi)土含(han)(han)量太多(duo)，則會(hui)(hui)在(zai)大斷面的(de)(de)鑄件上(shang)易產生碎塊狀(zhuang)石墨(mo)。
（2）球(qiu)化(hua)處(chu)理的(de)(de)穩(wen)定性。球(qiu)化(hua)處(chu)理工序是球(qiu)墨鑄鐵生產(chan)過程中(zhong)的(de)(de)關鍵工序，只有球(qiu)化(hua)處(chu)理工序穩(wen)定了，鑄件(jian)的(de)(de)質量(liang)才能穩(wen)定。針對不同的(de)(de)產(chan)品(pin)，不同的(de)(de)原鐵液(ye)硫(liu)含量(liang)，該加(jia)入(ru)(ru)多少球(qiu)化(hua)劑(ji)、孕育劑(ji)等，都(dou)要寫入(ru)(ru)作業指(zhi)導書(shu)并且嚴格執行。
（3）避免較長(chang)的(de)等待時間。球化(hua)孕育(yu)(yu)處理后，應立即進行澆(jiao)注。因為隨(sui)著時間的(de)延長(chang)，殘留鎂會燒損并且(qie)孕育(yu)(yu)效果會衰退(tui)。
（4）避免過高的(de)殘(can)(can)留(liu)鎂含(han)量。較高的(de)殘(can)(can)留(liu)鎂含(han)量會zengda鑄(zhu)件(jian)的(de)縮松(song)傾向，對于(yu)一般球墨鑄(zhu)鐵，殘(can)(can)留(liu)鎂含(han)量（質量分數）應控(kong)制在0.035~0.045，對于(yu)高鎳球墨鑄(zhu)鐵，殘(can)(can)留(liu)鎂含(han)量應控(kong)制在0.06~0.07。
（5）對(dui)要求較(jiao)(jiao)高的(de)(de)鑄件使用較(jiao)(jiao)好(hao)的(de)(de)孕育劑(ji)。對(dui)要求較(jiao)(jiao)高的(de)(de)風電件、高鐵件等(deng)，則(ze)應選擇孕育效果較(jiao)(jiao)強(qiang)的(de)(de)隨流(liu)孕育劑(ji)（如具(ju)有(you)zhuanli的(de)(de)Ultraseed/Ce）。其 點是能 增加(jia)石墨球數(shu)，且石墨球形圓整。
