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(ban)球化劑
球(qiu)化(hua)劑(ji)和孕育劑(ji)是球(qiu)化(hua)處(chu)理過程中重(zhong)要的(de)(de)材料(liao)，除了質量穩(wen)定外，選擇合(he)適的(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)還需要考慮以下幾種因素。
球化(hua)(hua)(hua)處理溫(wen)(wen)度(du)：如果球化(hua)(hua)(hua)處理溫(wen)(wen)度(du)>1480℃，球化(hua)(hua)(hua)反(fan)應會比較(jiao)(jiao)劇烈，進而造成較(jiao)(jiao)低的鎂吸(xi)收(shou)率。為了使球化(hua)(hua)(hua)反(fan)應平(ping)穩，則(ze)可選(xuan)擇鈣含(han)量(liang)相對(dui)較(jiao)(jiao)高的球化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。如果球化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)<1480℃，則(ze)可以使用鈣含(han)量(liang)相對(dui)低一點(dian)的球化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。
處理包(bao)尺(chi)寸：如(ru)果處理包(bao)的(de)高徑比(bi)(bi)為1:1，則(ze)由于鎂(mei)蒸(zheng)汽的(de)散失會(hui)導(dao)致鎂(mei)吸收率(lv)的(de)降低，建議使(shi)用鈣含量(liang)較(jiao)高的(de)球化劑。如(ru)果處理包(bao)的(de)高徑比(bi)(bi)為2:1，則(ze)球化反(fan)應會(hui)比(bi)(bi)較(jiao)平穩(wen)，鎂(mei)蒸(zheng)氣會(hui)擴散到鐵液(ye)中，鎂(mei)吸收率(lv)得到提高。
球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)處理工藝：如果不(bu)使(shi)用(yong)蓋(gai)包(bao)法，那(nei)么球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)反應產生的煙(yan)霧 會進(jin)入到(dao)大氣(qi)中，并(bing)且會產生刺眼(yan)的白光。為了使(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)反應平(ping)穩，可以采(cai)用(yong)低(di)(di)鎂(mei)高鈣(gai)的球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)劑。如果使(shi)用(yong)蓋(gai)包(bao)法工藝，鐵液不(bu)會飛濺，并(bing)且產生的煙(yan)霧較(jiao)少，可使(shi)用(yong)高鎂(mei)低(di)(di)鈣(gai)的球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)劑，以減少加入量，降低(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)成本。
處理重(zhong)(zhong)量：如(ru)果(guo)處理鐵(tie)液的重(zhong)(zhong)量小于(yu)500kg，那么可(ke)使(shi)(shi)用(yong)粒(li)度(du)較(jiao)小的球(qiu)化(hua)(hua)劑，推薦使(shi)(shi)用(yong)粒(li)度(du)12mm以下(xia)的球(qiu)化(hua)(hua)劑。如(ru)果(guo)處理鐵(tie)液的重(zhong)(zhong)量在500~1000kg，可(ke)使(shi)(shi)用(yong)粒(li)度(du)較(jiao)大的球(qiu)化(hua)(hua)劑，如(ru)粒(li)度(du)為3~25mm的球(qiu)化(hua)(hua)劑。如(ru)果(guo)處理鐵(tie)液的重(zhong)(zhong)量大于(yu)1000kg，則(ze)可(ke)以使(shi)(shi)用(yong)4~32mm的球(qiu)化(hua)(hua)劑。
硅(gui)含量(liang)：如果(guo)鑄造(zao)產(chan)(chan)品(pin)的(de)工藝出品(pin)率(lv)較低(di)(di)或(huo)者廢(fei)(fei)品(pin)率(lv)較高(gao)，想通(tong)過多加回爐料(liao)和廢(fei)(fei)鋼(gang)的(de)方式(shi)進行熔煉，而終鑄件對鐵(tie)水的(de)硅(gui)含量(liang)有嚴格(ge)要求。在孕(yun)育量(liang)沒法(fa)進一(yi)步降低(di)(di)的(de)前提(ti)下(xia)，可(ke)使用低(di)(di)硅(gui)球化劑進行處理，這樣(yang)可(ke)使回爐料(liao)多加8~15，可(ke)降低(di)(di)鑄造(zao)廠(chang)的(de)生產(chan)(chan)費用。
鑄鐵(tie)平板原(yuan)鐵(tie)液(ye)硫(liu)(liu)含量(liang)：如(ru)(ru)果(guo)原(yuan)鐵(tie)液(ye)硫(liu)(liu)含量(liang)較(jiao)高(gao)，如(ru)(ru)果(guo)不進行(xing)脫硫(liu)(liu)處理，則需要(yao)高(gao)鎂(mei)高(gao)稀土的(de)(de)球化劑，并且加入量(liang)會較(jiao)高(gao)，如(ru)(ru)果(guo)原(yuan)鐵(tie)液(ye)的(de)(de)硫(liu)(liu)含量(liang)較(jiao)低(di)(di)，則可以使用低(di)(di)鎂(mei)低(di)(di)稀土的(de)(de)球化劑，且加入量(liang)會較(jiao)低(di)(di)，低(di)(di)鎂(mei)低(di)(di)稀土的(de)(de)球化劑成本(ben)也會比較(jiao)便宜(yi)。
不(bu)同的球化(hua)方式
目(mu)前常用的(de)球化(hua)方式有以下幾種(zhong)：包(bao)內處理法(fa)（包(bao)括直沖(chong)法(fa)，三明治法(fa)和蓋包(bao)法(fa)）、型內球化(hua)法(fa)、流淌法(fa)、純(chun)鎂處理工藝（包(bao)括轉包(bao)法(fa)和包(bao)芯線(xian)法(fa)）。現 這幾種(zhong)球化(hua)方式的(de)優(you)缺點簡單(dan)介紹(shao)以下。
包內處理法：這是常見的(de)球化工藝，應用(yong)范圍廣，小到幾公斤(jin)的(de)汽車(che)件，大到幾十噸的(de)風電(dian)件都(dou)可以使用(yong)這種(zhong)工藝。以蓋包法的(de)鎂(mei)吸收(shou)率(lv)高，其(qi)次是三明治法。缺點是目前自(zi)動化程度不高，國(guo)內已有(you)一些設備(bei)廠在研發自(zi)動加料(liao)系統。
型(xing)內(nei)球化(hua)法：現在(zai)使用(yong)這(zhe)種工(gong)藝的鑄造廠(chang)不(bu)(bu)是(shi)很多，因為(wei)這(zhe)種工(gong)藝的缺(que)點比較明顯，球化(hua)處理產(chan)生(sheng)(sheng)的渣子有時會進入型(xing)腔，造成夾渣缺(que)陷而(er)產(chan)生(sheng)(sheng)廢品。另外，這(zhe)種球化(hua)工(gong)藝對(dui)鐵液溫(wen)度(du)及(ji)鐵液流速要求較高，否則會球化(hua)不(bu)(bu)均勻。
流(liu)淌法(fa)：顧名思義，流(liu)淌法(fa)是鐵(tie)液流(liu)過裝有球(qiu)化(hua)(hua)劑的球(qiu)化(hua)(hua)室而進行球(qiu)化(hua)(hua)，目前(qian)這種工藝用的并不是太多。優點是自動(dong)化(hua)(hua)程(cheng)度(du)相對高一些；缺點是對鐵(tie)液溫度(du)和鐵(tie)液流(liu)速要求(qiu)較嚴。
純鎂(mei)球化工藝(yi)：有(you)(you)時也(ye)叫高鎂(mei)球化工藝(yi)，目(mu)前主要有(you)(you)兩種(zhong)形式，轉包法(fa)(fa)和包芯線法(fa)(fa)。這種(zhong)方法(fa)(fa)的優點是自動(dong)化程度較高，也(ye)有(you)(you)利于環保；缺(que)點是鎂(mei)吸收率偏低(di)，產生的煙霧(wu)和渣子較多。
生(sheng)產球墨鑄(zhu)鐵(tie)平板的(de)注(zhu)意事項(xiang)
現在簡要總結一(yi)下生(sheng)產球鐵的注意(yi)事(shi)項。
（1）原(yuan)鐵液的(de)(de)硫含量(liang)(liang)(liang)(liang)及其他微量(liang)(liang)(liang)(liang)元素不(bu)要太高。如果原(yuan)鐵液硫含量(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)其他微量(liang)(liang)(liang)(liang)元素含量(liang)(liang)(liang)(liang)太高，則需要較多(duo)(duo)的(de)(de)球(qiu)化劑加入量(liang)(liang)(liang)(liang)或者稀(xi)(xi)土含量(liang)(liang)(liang)(liang)較高的(de)(de)球(qiu)化劑，這樣(yang)球(qiu)化劑的(de)(de)成本 會(hui)增加，另(ling)外過多(duo)(duo)的(de)(de)球(qiu)化劑會(hui)造成 多(duo)(duo)的(de)(de)渣子，不(bu)利于鑄(zhu)件(jian)(jian)質量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)穩定。稀(xi)(xi)土含量(liang)(liang)(liang)(liang)太多(duo)(duo)，則會(hui)在大(da)斷面的(de)(de)鑄(zhu)件(jian)(jian)上易產生碎(sui)塊(kuai)狀石墨。
（2）球(qiu)化處理的(de)穩(wen)定性。球(qiu)化處理工(gong)序(xu)是球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)生產(chan)過程(cheng)中的(de)關鍵工(gong)序(xu)，只有球(qiu)化處理工(gong)序(xu)穩(wen)定了，鑄(zhu)件的(de)質量才能穩(wen)定。針對不(bu)同的(de)產(chan)品，不(bu)同的(de)原鐵(tie)液硫含量，該加入多少球(qiu)化劑、孕育劑等，都要寫入作業指(zhi)導書(shu)并且(qie)嚴(yan)格執行。
（3）避免(mian)較長的(de)等待時間。球化孕育處理后，應立即進行(xing)澆注。因為隨(sui)著時間的(de)延長，殘留(liu)鎂會燒損(sun)并且孕育效果會衰(shuai)退。
（4）避(bi)免過高的(de)(de)殘留鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)。較高的(de)(de)殘留鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)會zengda鑄件的(de)(de)縮松傾向，對于一般球墨(mo)鑄鐵，殘留鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)（質量(liang)分數）應控制在0.035~0.045，對于高鎳球墨(mo)鑄鐵，殘留鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)應控制在0.06~0.07。
（5）對要求(qiu)較高(gao)的(de)(de)鑄件(jian)使用較好的(de)(de)孕育劑(ji)。對要求(qiu)較高(gao)的(de)(de)風電件(jian)、高(gao)鐵(tie)件(jian)等，則應選擇孕育效(xiao)果較強的(de)(de)隨流孕育劑(ji)（如具(ju)有(you)zhuanli的(de)(de)Ultraseed/Ce）。其(qi) 點是能 增加石墨球數(shu)，且石墨球形圓整。
