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(ze)鑄鐵平板球化劑
球(qiu)化劑(ji)和(he)孕(yun)育(yu)劑(ji)是(shi)球(qiu)化處(chu)理過程中重要的材料，除了質量(liang)穩定外，選擇合適的球(qiu)化劑(ji)還需要考慮以下幾種因素。
球(qiu)(qiu)(qiu)化處(chu)理溫度：如果球(qiu)(qiu)(qiu)化處(chu)理溫度>1480℃，球(qiu)(qiu)(qiu)化反應(ying)(ying)會比(bi)較(jiao)劇烈，進而造(zao)成較(jiao)低(di)的鎂吸收率。為了使(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)化反應(ying)(ying)平穩，則可選擇鈣含量(liang)相對(dui)較(jiao)高的球(qiu)(qiu)(qiu)化劑。如果球(qiu)(qiu)(qiu)化溫度<1480℃，則可以使(shi)用(yong)鈣含量(liang)相對(dui)低(di)一點的球(qiu)(qiu)(qiu)化劑。
處理包尺寸：如果處理包的高徑比(bi)為1:1，則由(you)于鎂(mei)蒸汽的散失會(hui)導致鎂(mei)吸收率的降低(di)，建議使用鈣含量(liang)較高的球(qiu)化(hua)劑。如果處理包的高徑比(bi)為2:1，則球(qiu)化(hua)反應會(hui)比(bi)較平穩，鎂(mei)蒸氣會(hui)擴散到(dao)鐵液中，鎂(mei)吸收率得(de)到(dao)提高。
球化(hua)(hua)(hua)處理工(gong)藝(yi)：如果不(bu)使(shi)用蓋(gai)包法，那么球化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應產生的(de)煙霧 會進入(ru)到大(da)氣中(zhong)，并且會產生刺(ci)眼的(de)白光。為了(le)使(shi)球化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應平穩，可以(yi)采用低(di)鎂(mei)高(gao)鈣(gai)的(de)球化(hua)(hua)(hua)劑。如果使(shi)用蓋(gai)包法工(gong)藝(yi)，鐵液不(bu)會飛濺，并且產生的(de)煙霧較少(shao)，可使(shi)用高(gao)鎂(mei)低(di)鈣(gai)的(de)球化(hua)(hua)(hua)劑，以(yi)減少(shao)加入(ru)量(liang)，降低(di)球化(hua)(hua)(hua)成(cheng)本。
處理(li)(li)重(zhong)量：如果(guo)處理(li)(li)鐵(tie)(tie)液的(de)重(zhong)量小(xiao)(xiao)于(yu)500kg，那么(me)可(ke)使用(yong)粒度(du)(du)較小(xiao)(xiao)的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)，推薦使用(yong)粒度(du)(du)12mm以下(xia)的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)。如果(guo)處理(li)(li)鐵(tie)(tie)液的(de)重(zhong)量在500~1000kg，可(ke)使用(yong)粒度(du)(du)較大(da)的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)，如粒度(du)(du)為(wei)3~25mm的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)。如果(guo)處理(li)(li)鐵(tie)(tie)液的(de)重(zhong)量大(da)于(yu)1000kg，則可(ke)以使用(yong)4~32mm的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)。
硅含量(liang)：如果鑄(zhu)造產品(pin)的工藝(yi)出品(pin)率(lv)較低或者廢品(pin)率(lv)較高(gao)，想通過多(duo)加回爐料和廢鋼的方式進(jin)行(xing)熔煉，而(er)終鑄(zhu)件對(dui)鐵水的硅含量(liang)有嚴格(ge)要求。在孕育量(liang)沒法進(jin)一步降(jiang)低的前提下，可(ke)使用(yong)低硅球化劑進(jin)行(xing)處(chu)理(li)，這樣可(ke)使回爐料多(duo)加8~15，可(ke)降(jiang)低鑄(zhu)造廠的生產費用(yong)。
鑄鐵平板原(yuan)鐵液硫(liu)含(han)量(liang)(liang)：如(ru)果原(yuan)鐵液硫(liu)含(han)量(liang)(liang)較(jiao)高(gao)(gao)，如(ru)果不進行脫硫(liu)處理，則(ze)(ze)需要高(gao)(gao)鎂高(gao)(gao)稀土的(de)(de)(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)，并且加入量(liang)(liang)會(hui)較(jiao)高(gao)(gao)，如(ru)果原(yuan)鐵液的(de)(de)(de)硫(liu)含(han)量(liang)(liang)較(jiao)低(di)，則(ze)(ze)可(ke)以(yi)使用低(di)鎂低(di)稀土的(de)(de)(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)，且加入量(liang)(liang)會(hui)較(jiao)低(di)，低(di)鎂低(di)稀土的(de)(de)(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)成本也會(hui)比較(jiao)便宜。
不(bu)同(tong)的球化方(fang)式
目前常用的球(qiu)化(hua)(hua)方式有以下幾種：包(bao)內處理(li)法(fa)(fa)（包(bao)括直沖法(fa)(fa)，三明治法(fa)(fa)和(he)蓋包(bao)法(fa)(fa)）、型內球(qiu)化(hua)(hua)法(fa)(fa)、流(liu)淌法(fa)(fa)、純鎂處理(li)工(gong)藝（包(bao)括轉包(bao)法(fa)(fa)和(he)包(bao)芯線法(fa)(fa)）。現(xian) 這幾種球(qiu)化(hua)(hua)方式的優缺點(dian)簡單介紹以下。
包內(nei)處理法：這是(shi)常見的球化工(gong)藝，應(ying)用(yong)(yong)范(fan)圍廣，小到(dao)幾公斤的汽車件，大(da)到(dao)幾十噸的風(feng)電(dian)件都可以使用(yong)(yong)這種工(gong)藝。以蓋包法的鎂吸收率高(gao)，其次(ci)是(shi)三明治法。缺點是(shi)目前自動(dong)化程度不高(gao)，國內(nei)已有一(yi)些設備廠在研發自動(dong)加料系統。
型內球(qiu)化法(fa)：現(xian)在使(shi)用這種工藝(yi)的(de)鑄造廠(chang)不是(shi)很多，因為這種工藝(yi)的(de)缺點比(bi)較明顯(xian)，球(qiu)化處理產(chan)(chan)生的(de)渣(zha)子有時會進(jin)入(ru)型腔，造成夾(jia)渣(zha)缺陷而產(chan)(chan)生廢品。另外，這種球(qiu)化工藝(yi)對鐵液溫度及鐵液流(liu)速要求較高，否則會球(qiu)化不均勻。
流淌法：顧名思義，流淌法是(shi)鐵(tie)液流過裝(zhuang)有球化(hua)劑(ji)的球化(hua)室而(er)進行球化(hua)，目前這種工藝用的并(bing)不是(shi)太多。優點(dian)是(shi)自動化(hua)程度相對(dui)高一些；缺點(dian)是(shi)對(dui)鐵(tie)液溫(wen)度和(he)鐵(tie)液流速(su)要求較(jiao)嚴。
純鎂球化(hua)工藝：有(you)時也叫高鎂球化(hua)工藝，目前主要有(you)兩種形式，轉包法(fa)和包芯線(xian)法(fa)。這種方法(fa)的優(you)點(dian)是(shi)自動(dong)化(hua)程度較(jiao)(jiao)高，也有(you)利于(yu)環(huan)保；缺點(dian)是(shi)鎂吸收率(lv)偏低，產(chan)生的煙霧(wu)和渣子較(jiao)(jiao)多。
生產球墨鑄鐵平板的注意事項
現在(zai)簡要總結一下(xia)生產球(qiu)鐵的注意(yi)事(shi)項(xiang)。
（1）原(yuan)鐵液的硫含量(liang)及其他微量(liang)元素(su)不要(yao)太高。如(ru)果原(yuan)鐵液硫含量(liang)和(he)其他微量(liang)元素(su)含量(liang)太高，則需(xu)要(yao)較(jiao)多(duo)的球(qiu)化(hua)劑加入量(liang)或者(zhe)稀土(tu)含量(liang)較(jiao)高的球(qiu)化(hua)劑，這樣球(qiu)化(hua)劑的成本 會增加，另外過多(duo)的球(qiu)化(hua)劑會造成 多(duo)的渣子，不利(li)于(yu)鑄(zhu)(zhu)件質量(liang)的穩定。稀土(tu)含量(liang)太多(duo)，則會在大斷面(mian)的鑄(zhu)(zhu)件上易產生碎塊狀石墨。
（2）球化(hua)處(chu)理的穩(wen)(wen)定性。球化(hua)處(chu)理工(gong)序是球墨鑄鐵(tie)(tie)生產(chan)過程中的關(guan)鍵工(gong)序，只有球化(hua)處(chu)理工(gong)序穩(wen)(wen)定了(le)，鑄件的質量才能穩(wen)(wen)定。針(zhen)對不(bu)(bu)同的產(chan)品，不(bu)(bu)同的原鐵(tie)(tie)液硫含量，該(gai)加入(ru)多(duo)少球化(hua)劑(ji)、孕育劑(ji)等，都要寫(xie)入(ru)作(zuo)業指導書并且嚴格(ge)執行。
（3）避免較(jiao)長的(de)等待時間(jian)。球化(hua)孕育處理(li)后，應立(li)即進行澆注(zhu)。因為隨(sui)著時間(jian)的(de)延長，殘(can)留(liu)鎂會(hui)(hui)燒損并且孕育效果會(hui)(hui)衰退。
（4）避免過高(gao)的(de)殘留(liu)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)(liang)。較高(gao)的(de)殘留(liu)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)(liang)會(hui)zengda鑄件的(de)縮(suo)松傾向，對(dui)于(yu)一般球墨鑄鐵，殘留(liu)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)(liang)（質量(liang)(liang)分數）應控(kong)制(zhi)在0.035~0.045，對(dui)于(yu)高(gao)鎳球墨鑄鐵，殘留(liu)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)(liang)應控(kong)制(zhi)在0.06~0.07。
（5）對(dui)要(yao)求較(jiao)高的(de)鑄件使用較(jiao)好的(de)孕育劑。對(dui)要(yao)求較(jiao)高的(de)風電件、高鐵件等，則應選(xuan)擇孕育效(xiao)果較(jiao)強的(de)隨流(liu)孕育劑（如具有zhuanli的(de)Ultraseed/Ce）。其 點是能(neng) 增(zeng)加石墨(mo)球數(shu)，且石墨(mo)球形圓整。
