冲入法球化处理工艺的改进--论文

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1、冲入法球化处理工艺的改进（摘要：通过对原铁水进行脱氧预处理、对球化剂采取合适的覆盖方式、适当降低铁水出炉温度、使球化反应开始的时间尽量发生在出“后半包铁水”的时间内、严控出铁铁水的重量等等措施，可以使冲入法的球化工艺发挥到一个更高的水平：在球化剂加入量降低至0.82~1%的情况下，使铸件的球化级别符合国家标准，且大大降低铸件的缩孔、缩松倾向，减少夹渣、夹杂缺陷。关键词：冲入法球化处理工艺脱氧预处理覆盖铁水出炉温度球化反应冲入法球化处理工艺，简单易行，对球墨铸铁件的推广应用起了“巨大”的作用，至今仍然是铸造企业较为普遍采用的球化处理方法。但是

2、，冲入法球化处理工艺也有严重的不足：一是球化剂Mg吸收率较低，二是生产的球铁铸件的质量不稳定。传统的冲入法球化处理工艺：球化包通常设计成堤坝式或坑式。将球化剂加入堤坝一侧或坑内，在球化剂上面覆盖硅铁粒、孕育剂、铁屑、钢片、覆盖合金、珍珠岩等物。感应电炉熔炼，使用6-2球化剂或7-2球化剂的较多，加入量大多在1.1%~1.4%。球化剂Mg吸收率较低，一般在30%~40%。传统的冲入法球化处理工艺，球化剂Mg元素损耗严重，球化剂使用量大，球化质量不稳定；组织内含有大量片状和蠕虫状石墨，对基体割裂作用大，影响性能；铁水温度损失大，渣量多，铸造废品

3、率高。笔者根据二十多年的工作经验、客户的要求、同行的先进经验，采取了一些“创造”性的方法，在生产0.5kg~400kg的球墨铸铁件时，使用5-2球化剂，加入量降低至0.82~161.0%。正常情况下，球化率达到80%以上的包次达到99%以上。参照《现代铸铁》2011年6月提供的一组数据，进行球化处理工艺对比指标国内冲入法国外盖包法球化浇注处理包本项目Mg的吸收率%356061＞63球化剂消耗量%1.41.11.10.82~1.05球化质量差优优优铁液温度损失/℃70404040~70劳动条件差好好好Mg吸收率（%）={0.75×（原铁水含硫

4、量%—残余硫量%）+残余镁量%Mg}/镁加入量（%）以15年8月18日夜班生产平衡块为例：原铁水S0.026，残余硫量0.022，残余镁量0.031%Mg;球化级别：3级球化剂加入量6.8kg，含Mg按6%计算，出铁775kg（球化剂加入量0.88%）Mg吸收率（%）={0.75×（0.026%-0.022%）+0.031%Mg}/{0.88×6%}=64.3%做到以上效果，措施如下：1.对原铁水进行预处理——脱氧1.1对原铁水进行脱氧的起因在球化反应中，除考虑反球化元素S以外，还要考虑O的作用。Mg+O→MgO。铁液中的ω（O）量与铁液温

5、度、保温时间息息相关。缓慢熔炼的铁液紊流程度小，铁液中的ω（O）量较低（<40ppm）；快速熔炼的铁液往往紊流程度大，铁液中的ω（O）量高（>80ppm），有时甚至高达120-140ppm。经过计算，因熔炼条件不一致，造成两种铁液的ω（O）量一个为20ppm，一个为120ppm，就相当于原铁液中有0.01%的ω（S）量波动，这是不容忽视的情况。另外，如果熔炼用的原材料铁锈多，熔炼好的铁水，氧化也比较严重；熔炼好的铁水，在1550℃以上过热保温，也容易氧化。采用感应电炉熔炼，原铁水的ω（S）量一般在0.01~0.025。如果考虑不到有相当于0

6、.01%的ω16（S）在波动，不加以调整球化剂的加入量，就会出现严重的冶金质量问题。造成球化剂加入量相对不足，使得石墨球圆整度差、发生球化不良，导致球化级别不够；若球化剂加入量相对过剩，将使得残余Mg量高，从而导致皮下气孔、显微缩松等铸造缺陷。在球化反应前，铁液对球化剂的需求保持在一个相对稳定的水平，就必须使球化前铁液的ω（O）、ω（S）量相对固定在一个较低的水平，这就是预处理技术的起因。1.2在对铁水采取脱氧技术前，本公司存在的问题1.2.1球化剂加入量大、球化质量不稳定笔者生产的球铁件有0.3~2kg的管卡类铸件、2~10kg的割草机皮

7、带轮铸件、7~10kg的重卡用行星架、10~20kg的轿车用飞轮、15~20kg的柴油机平衡块、20~40kg的轮边减速器壳/差速器壳、250~300kg的柴油机飞轮铸件等等。球铁件的牌号为QT400-15、QT450-10、QT450-12、QT500-7、QT600-3。熔炼设备为1.5T/h、5T/h的中频感应电炉。球化包每包出铁水量为750kg/包和1500kg/包两种。造型设备主要为ZZ416垂直分型无箱射压造型线。造型线使用3个250kg的浇注包。采用5T/h电炉熔炼，在造型线上生产20~25kg/箱的铸件，每包出铁水750kg

8、，一般每炉出6包铁水。球化、浇注6包铁水，用时55~60分钟。在造型线上生产12~15kg/箱的铸件，每包出铁水500kg，每炉出10包。球化、浇注10包铁水，用时100分钟左右