球墨铸铁熔炼工艺大全及注意事项.docx
铸铁的合金化处理可以追溯到20世纪三四十年代，合金化处理使得铸铁性能有了质的飞跃，同时也诞生了一些特殊用途的铸铁如耐磨、耐蚀和耐热性能。采用孕育的方式来生产铸铁也是在这个时期内产生的。在20世纪40年代末，孕育后具有球形石墨的的铸铁替代了通常的片状石墨铸铁，我们称这类铸铁为球墨铸铁。球化元素与反球化元素的分类球化元素按其球化效果，一般分为三组。第一组：Mg、YxCesLa、PrsSm、DysHo、Ero第二组：Ba.Li、Cs,Rb、Sr、Th、KxNao第三组:ALZnxCd、Sno第一组球化能力最强，第二组次之，第三组最弱。当用镁作球化元素时，第三组元素往往产生反球化作用。反球化元素：硫和氧是铸铁中常见的反球化元素，此外Ti.AkB、As、Pb.Sn.Sb、Bi、Te.Se等则属于铁液内常见的反球化元素。附表是按其作用机理分类。如何选择球化剂球化剂和孕育剂是球化处理过程中最重要的材料，除了质量稳定外，选择合适的球化剂还需要考虑以下几种因素。球化处理温度：如果球化处理温度1480。C,球化反应会比较剧烈，进而造成较低的镁吸收率。为了使球化反应平稳，则可选择钙含量相对较高的球化剂。如果球化温度1480。C,则可以使用钙含量相对低一点的球化剂。处理包尺寸：如果处理包的高径比为1:1,则由于镁蒸汽的散失会导致镁吸收率的降低，建议使用钙含量较高的球化剂。如果处理包的高径比为2:1,则球化反应会比较平稳，镁蒸气会扩散到铁液中，镁吸收率得到提高。球化处理工艺：如果不使用盖包法，那么球化反应产生的烟雾就会进入到大气中，并且会产生刺眼的白光。为了使球化反应平稳，可以采用低镁高钙的球化剂。如果使用盖包法工艺，铁液不会飞溅，并且产生的烟雾较少，可使用高镁低钙的球化剂，以减少加入量，降低球化成本。处理重量：如果处理铁液的重量小于500kg,那么可使用粒度较小的球化剂，推荐使用粒度12mm以下的球化齐（L如果处理铁液的重量在500-1000kg,可使用粒度较大的球化齐Il,如粒度为325mm的球化剂。如果处理铁液的重量大于100Okg,则可以使用432mm的球化剂。硅含量：如果铸造产品的工艺出品率较低或者废品率较高，想通过多加回炉料和废钢的方式进行熔炼，而最终铸件对铁水的硅含量有严格要求。在孕育量没法进一步降低的前提下，可使用低硅球化剂进行处理，这样可使回炉料多加8%15%,可降低铸造厂的生产费用。原铁液硫含量：如果原铁液硫含量较高，如果不进行脱硫处理，则需要高镁高稀土的球化剂，并且加入量会较高，如果原铁液的硫含量较低，则可以使用低镁低稀土的球化剂，且加入量会较低，低镁低稀土的球化剂成本也会比较便宜。不同的球化方式目前常用的球化方式有以下几种：包内处理法（包括直冲法，三明治法和盖包法）、型内球化法、流淌法、纯镁处理工艺（包括转包法和包芯线法）。现就这几种球化方式的优缺点简单介绍以下。包内处理法：这是最常见的球化工艺，应用范围广，小到几公斤的汽车件，大到几十吨的风电件都可以使用这种工艺。以盖包法的镁吸收率最高，其次是三明治法。缺点是目前自动化程度不高，国内已有一些设备厂在研发自动加料系统。型内球化法：现在使用这种工艺的铸造厂不是很多，因为这种工艺的缺点比较明显，球化处理产生的渣子有时会进入型腔，造成夹渣缺陷而产生废品。另外，这种球化工艺对铁液温度及铁液流速要求较高，否则会球化不均匀。流淌法：顾名思义，流淌法是铁液流过装有球化剂的球化室而进行球化，目前这种工艺用的并不是太多。优点是自动化程度相对高一些；缺点是对铁液温度和铁液流速要求较纯镁球化工艺：有时也叫高镁球化工艺，目前主要有两种形式，转包法和包芯线法。这种方法的优点是自动化程度较高，也有利于环保；缺点是镁吸收率偏低，产生的烟雾和渣子较多。附图从烟雾和渣子及镁吸收率等方面对各种球化工艺进行对比低 孕育效果 制宣工蟠蛰高产生烟和液低供吸收率镁吸收率生产球墨铸铁的注意事项现在简要总结一下生产球铁的注意事项。L原铁液的硫含量及其他微量元素不要太高。如果原铁液硫含量和其他微量元素含量太高，则需要较多的球化剂加入量或者稀土含量较高的球化剂，这样球化剂的成本就会增加，另外过多的球化剂会造成更多的渣子，不利于铸件质量的稳定。稀土含量太多，则会在大断面的铸件上易产生碎块状石墨。2.球化处理的稳定性。球化处理工序是球墨铸铁生产过程中的关键工序，只有球化处理工序稳定了，铸件的质量才能稳定。针对不同的产品，不同的原铁液硫含量，该加入多少球化剂、孕育剂等，都要写入作业指导书并且严格执行。（3）避免较长的等待时间。球化孕育处理后，应立即进行浇注。因为随着时间的延长，残留镁会烧损并且孕育效果会衰退。（4）避免过高的残留镁含量。较高的残留镁含量会增大铸件的缩松倾向，对于一般球墨铸铁，残留镁含量（质量分数）应控制在0.035%0.045%,对于高镇球墨铸铁，残留镁含量应控制在0.06%-0.07%（5）对要求较高的铸件使用较好的孕育剂。对要求较高的风电件、高铁件等，则应选择孕育效果较强的随流孕育剂（如具有专利的Ultraseed/Ce）o其特点是能显著增加石墨球数，且石墨球形圆整。
