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球墨铸铁管生产企业对于铁液质量的炉前处理

    在铸造合金家族中,各种铸造合金的发展有赖于它们的优缺点。铸铁的铸造性能优于铸钢和有色合金。因此,铁水利用率高,产品应用广泛。
    在材料竞争中,提高铸铁的强度,提高铸铁的强度和韧性,消除其固有缺陷,从而减轻铸件重量,延长使用寿命,是非常重要的。为了保证铸铁性能的可靠性和稳定性,必须具有良好的铁水质量。因此,一定要做好炉前处理!球墨铸铁管生产企业对于铁液质量的炉前处理有以下几点。
    (一)脱硫
    铁水脱硫可以减少铸件中球化剂的用量和硫化物渣的用量。发达国家球墨铸铁生产中几乎都采用脱硫工艺,脱硫后要求S≤0.01%。在我国,目标是s≤0.02%,而锡柴和普通柴可以达到s≤0.015%。
    Na2CO3冲洗法处理工艺简单,脱硫率低,效果不稳定。在处理过程中,烟尘会污染环境,刺激咽喉。在大型生产的球铁车间,脱硫剂应置于液位上,采用机械搅拌法、摇包法或气动搅拌法进行脱硫。气动方法比较简单,耗电量大,最受欢迎。可在前炉上游设置气动脱硫装置进行连续脱硫,也可在炉前设置单包间歇脱硫。大多数气动源是氮气。
    脱硫剂分为CaC2系列和CaO系列。碳酸钙脱硫效果好,可将硫从0.04~0.06%降低到0.01%以下。浮渣颗粒大,易于清除,但由于球墨铸铁管价格高、熔点高、运输和储存障碍,限制了其接近供应。通常使用CaO系统。无论哪一系列脱硫剂,都应具有防潮、防爆的特点。活性氧化钙是由复合脱硫剂经表面膜处理后加入添加剂制成的。不含水分,脱硫效率高。采用气动法脱硫率为60~90%。对于产量小的电厂,采用低熔点复合脱硫剂脱硫,脱硫率为30~50%。此时,脱硫渣熔融。
    气动脱硫后,铁水进入感应炉升温。
    (二)除渣
    除渣过程可以在包装或感应炉内进行。立即将除渣剂(集渣剂)涂在液体表面形成熔层,起到覆盖和集渣的作用。除渣器受热膨胀,在熔层上产生许多小孔。
    除渣器为低、中、高档。由原矿经简单破碎后,筛选出的产品属于低品位,各省都有生产。现在不受铸造厂的青睐。原矿选用中间除渣器,增加了洗涤工艺,满足了铸造的基本要求,为大多数工厂所接受。进口高档除渣器,优质矿产资源,加工工艺与一般不同。该产品在液体表面上传播迅速,覆盖整个液体表面,除渣能力优异,用量少,不粘到炉衬和浇注包上,用一根棍子可以将熔化的渣层提起来,除渣方便彻底,近三年。RS已经开始引起国内工业的关注。
    (三)球化
    球化仍然主要是在包冲压。球化炉的选择取决于炉子、铁的温度、脱硫和球铁的类型。一般来说,冲天炉铁水溶液选用Mg7~9%,Re3~7%的球化剂,感应炉铁水溶液选用低Mg(5~6%),低Re(1.5~2.5%)的球化剂,部分厂家仍采用Mg8Re3球化剂。根据JB/T9228-1999标准,mg和Re的组成范围偏差设定为±1%,部分工厂标准已降至±0.5%,对Ca和Al也有明确规定。球化剂的质量应注意氧化镁的含量、组分的偏析程度和粒径的浓度。一般粒径不均匀,不宜选用粉末、着色剂和光泽剂。
    原则上只要掌握好液态铁的化学成分和孕育环节,就可以用球化剂生产铸态球墨铸铁。但有些工厂对球墨铸铁使用球化剂。一般来说,铸态铁素体球化剂中含有钡和铋,铸态珠光体球化剂中含有钡和锑。但是,对于QT700-2以上的重要曲轴铸件,不建议使用SB球化剂。此时,应调整铜和钼的含量,以控制基体。必须指出,无论是否使用球化剂,接种始终是一个不可忽视的重要步骤。
    厚壁球墨铸铁件采用重稀土含镁球化剂。为了防止球化率下降和石墨变形,应减少硅量,增加石墨球的数量,以细化石墨球的直径。
    节约球化剂,保证球化质量是一个简单的过程。受钢水送丝技术的启发,钢水送丝球化工艺已成功应用于新兴钢管铸造公司等企业。球化是用送丝机将合金芯线连续送至浇包底部进行球化的过程。该工艺能准确控制残余镁含量,具有球化质量高、渣含量低、温降低、污染小的特点。芯线外皮为0.3mm厚冷轧钢,芯材一般含Mg25~30%,含Ca、Ba、Re等复合成分。送丝方式的成本比脉冲送丝方式低20~40%。目前,国内有多家单位可供应全套送丝机和芯包线、芯包线球化、蠕化、孕育、脱硫、碳化、合金化等品种。
    球化是球化门内的反应室。镁吸收率高达80%,工作条件好,氧化损失小,克服了球化衰退和孕育衰退,提高了球墨铸铁的性能。球化对铁水硫含量有严格要求,铸造工艺出品率低。在20世纪70年代,它曾在中国使用,但现在在生产中却没有出现。

球墨铸铁管生产企业
    (四)孕育
    孕育处理是提高铸铁质量的重要环节。经过十多年的努力,我国基本实现了孕育剂的系列化和商品化。目前,我国的孕育剂主要是硅和碳硅。
    低熔点硅孕育剂适用于各种高碳低硫铁液。特殊硅铁孕育效果强,用量少,导致铁液成分波动小,铸铁质量稳定。FeSi-Ba-Ca是第一个覆盖率大的石墨,显著增加了共晶团簇的数量,抑制了灰铸铁中D、E型石墨的形成,促进了A型石墨的形成,提高了球化程度。铁硅锶是一种适用于薄壁发动机零件的孕育剂。在不明显增加共晶簇数的情况下,具有良好的防止白口的能力,可以消除收缩引起的漏失缺陷。在球墨铸铁生产中,由于铈的存在,锶的孕育作用减弱。含锆硅铁与含钡硅铁有相似的作用,但作用较弱。但锆具有去除气功能量和微合金化的作用,能稳定铸铁的力学性能。含锆硅铁的熔点较高,存在锆锰共溶体以降低其熔点。高钙培养箱,如CASI、联合脱硫、脱氧、防白口、强化石墨芯。CASI主要用于20世纪50年代和60年代,后来由于焦炭和铁溶液质量的提高,很少单独使用,偶尔与FeSi或FeSire结合使用。碳纤维孕育剂中的碳(石墨)使孕育剂具有良好的防止白口的能力。适用于用边缘多、壁厚薄的高温铁水生产灰铁。水压薄壁件,当有防漏要求时,也可以选择。在球墨铸铁生产中不应使用碳化硅孕育剂。
    用多种形式的后接种代替高剂量的出铁槽接种是孕育方法发展的趋势。接种后应注意接种剂的大小和均匀性。尤其是流注孕育时,由于粒径较大,熔化吸收不良,会导致铸件中出现刚性点和晶间夹杂缺陷。使用高效孕育剂时,应避免过度孕育,防止缩孔、气孔和石墨偏析。
    目前型内孕育有多种方法,球墨铸铁管生产企业大部分采用直浇口底部的块状接种剂进行溢流接种。
    (五)合金化
    铸铁常用的合金元素有硅、锰、铜、铬、钼、镍、锡、锑、钒、钛、磷等,硅、锰、铬、钼、磷以铁合金的形式加入,铜、镍、锑、锡以金属的形式加入,V、钛以铁合金或VTI生铁的形式加入。添加时间取决于熔炉(冲天炉)、熔炉(感应炉)或熔炉前面的熔点、氧化和密度。为了便于高熔点铁合金的熔化和吸收,除控制粒度外,最好采用加热合金剂或送丝方式。

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