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。
如何選擇鑄鐵平板球化劑
球(qiu)(qiu)化劑(ji)和(he)孕育(yu)劑(ji)是球(qiu)(qiu)化處理過程(cheng)中重要的(de)材料，除了質(zhi)量穩定(ding)外(wai)，選擇合適的(de)球(qiu)(qiu)化劑(ji)還需要考慮以下幾種因(yin)素(su)。
球(qiu)(qiu)化處理(li)溫(wen)度：如(ru)果球(qiu)(qiu)化處理(li)溫(wen)度>1480℃，球(qiu)(qiu)化反應會比(bi)較劇烈，進(jin)而造成較低(di)的(de)鎂吸收率。為(wei)了使球(qiu)(qiu)化反應平穩，則可(ke)選擇鈣含(han)量(liang)相對較高的(de)球(qiu)(qiu)化劑。如(ru)果球(qiu)(qiu)化溫(wen)度<1480℃，則可(ke)以(yi)使用鈣含(han)量(liang)相對低(di)一點的(de)球(qiu)(qiu)化劑。
處理(li)包(bao)(bao)尺寸：如(ru)果處理(li)包(bao)(bao)的(de)(de)高徑比為1:1，則(ze)由于鎂(mei)(mei)蒸汽的(de)(de)散(san)失會(hui)(hui)導致鎂(mei)(mei)吸收率的(de)(de)降低，建議(yi)使用鈣(gai)含量(liang)較高的(de)(de)球(qiu)(qiu)化劑。如(ru)果處理(li)包(bao)(bao)的(de)(de)高徑比為2:1，則(ze)球(qiu)(qiu)化反(fan)應(ying)會(hui)(hui)比較平穩(wen)，鎂(mei)(mei)蒸氣(qi)會(hui)(hui)擴(kuo)散(san)到(dao)鐵液中，鎂(mei)(mei)吸收率得到(dao)提(ti)高。
球化處理工藝(yi)：如果(guo)不使(shi)(shi)用(yong)蓋包(bao)法，那么球化反應(ying)產(chan)生的(de)煙霧 會進(jin)入到大(da)氣中，并且(qie)會產(chan)生刺(ci)眼(yan)的(de)白光。為了(le)使(shi)(shi)球化反應(ying)平(ping)穩(wen)，可(ke)以(yi)采用(yong)低(di)鎂高鈣的(de)球化劑。如果(guo)使(shi)(shi)用(yong)蓋包(bao)法工藝(yi)，鐵液(ye)不會飛濺(jian)，并且(qie)產(chan)生的(de)煙霧較少，可(ke)使(shi)(shi)用(yong)高鎂低(di)鈣的(de)球化劑，以(yi)減少加入量，降低(di)球化成本。
處(chu)理重(zhong)量：如果(guo)處(chu)理鐵(tie)液的(de)重(zhong)量小于500kg，那么(me)可(ke)使用粒度較小的(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)(ji)，推薦使用粒度12mm以下的(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)(ji)。如果(guo)處(chu)理鐵(tie)液的(de)重(zhong)量在500~1000kg，可(ke)使用粒度較大的(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)(ji)，如粒度為3~25mm的(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)(ji)。如果(guo)處(chu)理鐵(tie)液的(de)重(zhong)量大于1000kg，則可(ke)以使用4~32mm的(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)(ji)。
硅(gui)含量：如(ru)果(guo)鑄造(zao)產品(pin)的(de)(de)工藝(yi)出品(pin)率較(jiao)低或者(zhe)廢(fei)品(pin)率較(jiao)高，想(xiang)通過多加(jia)回爐料和廢(fei)鋼的(de)(de)方式進(jin)行熔煉，而(er)終鑄件對(dui)鐵水(shui)的(de)(de)硅(gui)含量有嚴格要求(qiu)。在孕育量沒法進(jin)一步(bu)降低的(de)(de)前提下，可使(shi)用低硅(gui)球化劑進(jin)行處理，這樣可使(shi)回爐料多加(jia)8~15，可降低鑄造(zao)廠(chang)的(de)(de)生產費(fei)用。
鑄鐵平板原鐵液(ye)(ye)硫含量：如(ru)果原鐵液(ye)(ye)硫含量較高(gao)，如(ru)果不(bu)進行脫(tuo)硫處理，則需要高(gao)鎂高(gao)稀土(tu)的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)(ji)，并且(qie)加(jia)入(ru)量會較高(gao)，如(ru)果原鐵液(ye)(ye)的(de)(de)(de)硫含量較低，則可以使用(yong)低鎂低稀土(tu)的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)(ji)，且(qie)加(jia)入(ru)量會較低，低鎂低稀土(tu)的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)(ji)成本也會比較便(bian)宜(yi)。
不同(tong)的球化方式
目前(qian)常用的球化(hua)方(fang)式有以(yi)下(xia)幾種：包內處(chu)理法(fa)（包括直沖法(fa)，三明(ming)治法(fa)和蓋包法(fa)）、型內球化(hua)法(fa)、流淌法(fa)、純(chun)鎂處(chu)理工(gong)藝（包括轉包法(fa)和包芯線法(fa)）。現 這幾種球化(hua)方(fang)式的優缺點簡單介紹以(yi)下(xia)。
包(bao)內(nei)處(chu)理法：這是常見的球化工(gong)藝，應用范(fan)圍廣(guang)，小到(dao)幾(ji)公斤的汽車件，大到(dao)幾(ji)十噸(dun)的風電件都可(ke)以使用這種工(gong)藝。以蓋包(bao)法的鎂吸(xi)收(shou)率高，其次是三明治(zhi)法。缺點(dian)是目(mu)前(qian)自動化程度不高，國內(nei)已有一些設備(bei)廠在研發自動加料系統(tong)。
型內球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)法：現在使用這種(zhong)工藝的鑄造廠不是很(hen)多(duo)，因為(wei)這種(zhong)工藝的缺點比(bi)較(jiao)(jiao)明顯，球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)處(chu)理產(chan)生的渣子有(you)時會進入型腔，造成夾渣缺陷(xian)而產(chan)生廢品(pin)。另外，這種(zhong)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)工藝對鐵(tie)液溫度及鐵(tie)液流速要求較(jiao)(jiao)高，否則會球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)不均(jun)勻(yun)。
流(liu)淌(tang)(tang)法(fa)：顧名思義，流(liu)淌(tang)(tang)法(fa)是鐵(tie)(tie)液流(liu)過(guo)裝有球化(hua)(hua)劑的球化(hua)(hua)室而進行(xing)球化(hua)(hua)，目前(qian)這種工藝用(yong)的并不是太多。優點是自動化(hua)(hua)程度(du)相對(dui)高一些；缺點是對(dui)鐵(tie)(tie)液溫度(du)和鐵(tie)(tie)液流(liu)速要求較(jiao)嚴。
純(chun)鎂(mei)(mei)球化(hua)工(gong)藝：有(you)(you)時也(ye)叫高鎂(mei)(mei)球化(hua)工(gong)藝，目前主要有(you)(you)兩種形(xing)式，轉(zhuan)包法和包芯線法。這種方法的優點是自動化(hua)程度較(jiao)高，也(ye)有(you)(you)利于環保；缺點是鎂(mei)(mei)吸收率偏低，產生的煙(yan)霧和渣子較(jiao)多。
生產球墨(mo)鑄鐵平板的注(zhu)意事(shi)項
現在簡要總結(jie)一下生產球鐵的注意事(shi)項。
（1）原鐵液(ye)的硫含量(liang)(liang)及(ji)其他微量(liang)(liang)元(yuan)素不要太高。如果原鐵液(ye)硫含量(liang)(liang)和其他微量(liang)(liang)元(yuan)素含量(liang)(liang)太高，則需要較(jiao)多(duo)的球化(hua)劑加(jia)入(ru)量(liang)(liang)或者稀土(tu)含量(liang)(liang)較(jiao)高的球化(hua)劑，這樣球化(hua)劑的成本(ben) 會增加(jia)，另外(wai)過多(duo)的球化(hua)劑會造(zao)成 多(duo)的渣子，不利于鑄件質量(liang)(liang)的穩定。稀土(tu)含量(liang)(liang)太多(duo)，則會在大(da)斷面的鑄件上易產(chan)生碎塊狀石(shi)墨。
（2）球(qiu)化(hua)處理的穩定性。球(qiu)化(hua)處理工序是(shi)球(qiu)墨鑄(zhu)鐵生產過程中(zhong)的關鍵工序，只(zhi)有(you)球(qiu)化(hua)處理工序穩定了，鑄(zhu)件(jian)的質量(liang)才能穩定。針對(dui)不(bu)同的產品，不(bu)同的原鐵液硫(liu)含(han)量(liang)，該加入多少球(qiu)化(hua)劑(ji)、孕(yun)育劑(ji)等，都要(yao)寫入作業指(zhi)導書并(bing)且嚴格執(zhi)行。
（3）避免較長的(de)等待時間(jian)。球化孕(yun)育(yu)處理后(hou)，應立即進行澆注。因為隨著時間(jian)的(de)延長，殘留鎂(mei)會(hui)燒(shao)損并且孕(yun)育(yu)效果會(hui)衰退。
（4）避(bi)免過高的殘留(liu)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量。較高的殘留(liu)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量會zengda鑄件的縮松(song)傾(qing)向，對于(yu)一般(ban)球(qiu)墨鑄鐵(tie)(tie)，殘留(liu)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量（質量分(fen)數）應控(kong)制在0.035~0.045，對于(yu)高鎳球(qiu)墨鑄鐵(tie)(tie)，殘留(liu)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量應控(kong)制在0.06~0.07。
（5）對要求較高的(de)(de)(de)鑄件(jian)使用較好(hao)的(de)(de)(de)孕(yun)(yun)育劑。對要求較高的(de)(de)(de)風(feng)電件(jian)、高鐵件(jian)等，則應選擇孕(yun)(yun)育效果較強的(de)(de)(de)隨(sui)流孕(yun)(yun)育劑（如具有zhuanli的(de)(de)(de)Ultraseed/Ce）。其 點是能 增加石墨(mo)球(qiu)數，且(qie)石墨(mo)球(qiu)形圓(yuan)整。
