喂丝法生产耐低温冲击球墨铸铁的应用.doc

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1、喂丝法生产耐低温球墨铸铁的应用王小伟，朱浩宇，张胜，黄伟，殷作虎无锡永新特种金属有限公司摘要：本文简述了风电类耐低温球墨铸铁件的需求势头。从芯线、喂丝设备和处理站等三个方面对喂丝法生产耐低温冲击球铁生产工艺及其关键技术作了全面阐述。探讨了喂丝法处理耐低温冲击球铁的优点。说明这种球化处理法是一种值得推广的球化处理新工艺。关键词：喂丝法，球墨铸铁，低温冲击，风电铸件Abstract：Thedemandsandapplicationexamplesoflowtemperatureresistantnodularironc

2、astingusedinwindpowerequipmentwereintroduced.Thecored-wireinjectionnodularizingprocessanditskeytechniquesweredescribedincluding:compositionandpreparationofcored-wire,cored-wireinjectionequipmentandnodularizingtreatmentstation.theadvantagesofinjectionnodularizi

3、ngprocessandthepointsmustbepaidattentionswhenusingthisnodularizingprocessarediscussed.Itispointedoutthatthisnodularizingprocessisanewnodularizingprocessworthpopularizing。近年来，国内生产具有耐低温冲击性能要求的球墨铸铁件的单位越来越多，产量越来越大，主要原因是风力发电产业的快速发展，截至2010年底，中国全年风力发电新增装机达1600万千瓦，累计装

4、机容量达到4182.7万千瓦，首次超过美国，跃居世界第一。根据目前国内增长趋势到2020年中国总装机容量可达到2.3亿KW。可见风电行业的需求将持续。铸件是风力发电设备的主要构件，包括装置叶片的轮毂、底座、齿轮箱、主框架等构件，1～2MW机组需25～35吨铸件，4.5MW风力发电机组约需要50～70吨铸件。由于风力发电机组多建于海边和沙漠等多风源地带，风速高达1000m/min。有的零件要在离地高100米的高空运行，有的零件在零下20℃甚至零下40℃的环境下服役，工况条件十分恶劣。因此，除了对风电球铁铸件要求常温的

5、抗拉强度、延伸率、硬度、探伤等要求外，还要求了低温冲击性能，为-20℃和-40℃两种。主要指标见表1：表1：低温冲击韧性指标牌号抗拉强度延伸率低温冲击韧性球化级别基体组织球径大小EN-GJS-400-18U-LT35018平均12单个9≥3铁素体5~7EN-GJS-350-22U-LT40022平均12单个9≥3铁素体5~7和常温球墨铸铁相比，耐低温冲击球墨铸铁的生产还是有一定的难度，对原辅材料、过程控制及检测诸多方面都提出了全新的要求。喂丝法生产球墨铸铁，是2000年左右在国内获得成功应用的球化处理工艺，并形成了

6、一套完善的处理工艺及配套设备（喂丝设备、处理站），已经在国内近百家企业得到应用。但是到目前为止国内在耐低温冲击球铁中应用的实例还很少。为此我们设计制作了喂丝处理站进行了喂丝法生产耐低温球墨铸铁的试验，并取得了预期效果，生产出了铸态条件下满足所有性能指标的耐低温球墨铸铁产品。1、生产条件及设备采用12吨中频感应电炉熔炼铁水，呋喃树脂砂造型。主要产品及牌号为：wikov箱体铸件（TQW0111001），牌号EN-GJS-400-18U-LT，铸件重7吨，主要壁厚＞60mm；1.5MW轮毂(LG1116)，牌号EN-GJ

7、S-350-22U-LT，铸件重11吨，主要壁厚＞100mm。两种产品的性能要求见表1。喂丝处理用处理站根据铸件情况结合现场条件设计（见图三）。处理站设计主要考虑铁水包进出，包盖起降，喂丝设备的运行，人员操作方便的要求。主要结构为：处理站主体框架用来支撑整个结构，将来还可以做成半封闭式的，加上除尘设备以满足现在越来越严格的环保要求，框架中间开槽，方便行车吊运铁水包进出处理站。包盖主要用来盖住铁水包，减少铁水飞溅、烟尘的挥发、铁水包里造成一定压力增加球化元素的吸收，包盖上开孔。喂丝机考虑到铁水量比较大，采用2台永新公

8、司生产的双线喂丝机，最多可同时进行4根丝线的喂入，考虑到铁水情况，可以选择1到4根丝线，也可以在喂入球化丝的同时喂入孕育芯线，边球化边孕育，已达到更好的效果。喂丝机安放到整个框架上方，包芯线通过导线支架进入喂丝机并沿导管通过包盖孔进入铁水包进行球化处理。原材料采用低硅低锰低硫的高纯球生铁，碳素结构钢以及回炉料。用增碳剂，硅铁等调整铁液成份。工业碱进行脱硫处理