提高鑄件質(zhì)量!爐前處理鐵液的5個方法!
在鑄造合金家族中,各類鑄造合金的發(fā)展取決于其優(yōu)勢的發(fā)揚和劣勢的抑制。鑄鐵 與鑄鋼、有色合金相比,鑄造性能較。因此,鐵液的利用率高,產(chǎn)品的適用面廣。
在材質(zhì)克爭中,提高鑄鐵的強度、增加強韌性、消除內(nèi)在缺陷,對于減輕鑄件重量,延長服役期,節(jié)約材料是非常重要的。為了保證鑄鐵性能的可靠性和穩(wěn)定性,首先必需有良好的鐵液質(zhì)量。因此,一定要做好爐前處理!
1.脫硫
鐵液脫硫可減少球化劑用量和鑄件中硫化物夾渣的數(shù)量。發(fā)達國家球鐵生產(chǎn)幾乎全部采用脫硫工藝,要求脫硫后S=0.01%,我國條件下,目標位為S=0.02%,錫柴和常柴可達到
S≤0.015%.
包底Na2CO3沖入法處理,方法簡便但脫硫率低,效果不穩(wěn)定,處理時煙塵污染環(huán)境,對咽喉有刺激性。在規(guī)模生產(chǎn)的球鐵車間,宜將脫硫劑置于液面,采用機械攪拌法、搖包法或氣動攪拌法進行脫硫。其中氣動法較為簡單,動力消耗少 ,最為流行。氣動脫硫裝置可設(shè)于前爐上游,進行連續(xù)脫硫,亦可在爐前單包間斷脫硫。氣動源多為N2。
脫蔬劑分CaC2系和CaO兩大類。Cicz脫硫效果好
可梅硫由004-0.06%降至001%7
浮渣呈顆粒狀易手去除,點是芒的價梏貴
熔宗高
又礙于運輸和保管,故限子近點供應(yīng)。
CaO系使用較為普遍。無論是那一系脫硫溝,都應(yīng)具有抗潮、防爆的特性。活性CaO經(jīng)表面
成膜處理,并加添加劑制成的復(fù)合脫硫劑 ,不受潮,去硫效率高,氣動法脫硫,脫硫率在
60~90%。產(chǎn)量不大的工廠,單包沖入法脫硫應(yīng)采用低容點復(fù)合脫硫劑 ,脫硫率為30-50%
此時脫硫渣呈熔融狀。
氣動脫硫后,鐵液進入感應(yīng)爐提溫。
2除渣
除渣過程可在包中或感應(yīng)爐內(nèi)進行。將除渣劑(聚渣劑)撒于液面即時形成一熔融層,起覆蓋和聚渣作用。除渣劑受熱膨化,在熔融層中產(chǎn)生許多小孔,起良好的保溫作用。
除渣劑分低、中、高二檔。由原礦經(jīng)簡單破碎、過篩的產(chǎn)品屬于低檔,各省均產(chǎn)。現(xiàn)已不被鑄造廠看好。中檔除渣劑對原礦有所選擇,增加了水洗等工序,能滿足鑄件的基本要求,為多數(shù)工廠接受。進口的高檔除渣劑,選優(yōu)質(zhì)礦源,加工工序有別于一般。該產(chǎn)品撒于液面即迅速散布,覆蓋整個液面,除渣能力超卓,用量少,不粘爐村與澆包,用棍即可將熔融渣層整體挑起,清渣方便徹底,近三年來已開始受國內(nèi)業(yè)界的重視。
3.球化
球化處理仍以包內(nèi)沖入法為主。選用球化劑需視熔爐、出鐵溫原,脫硫與否和球鐵類型等而定。一股而言,沖天爐鐵液選用Mg7-9%,RE3~7%的球化劑,感應(yīng)爐鐵液選用低Mg
(5=6%) 低RE(1.5~2.5%)球化劑,亦有的廠仍用Mg8RE3球化劑。JB/T9228-1999標準,對Mg 和RE的成分范圍偏差規(guī)定為土1%,有些廠標巴儲小為生05%,對CaA等才有明
確規(guī)定。球化劑質(zhì)量中,應(yīng)重視MgO含量成分的偏析程度以及粒度的集中度。凡是粒度不
勻,粉末多,色澤發(fā)暗的球化劑不宜選用。
原則上,只要掌握好鐵液的化學(xué)成分和孕育環(huán)節(jié),采用上述球化劑即可生產(chǎn)鑄態(tài)球鐵。但亦有工廠采用鑄態(tài)球鐵用球化劑。一般,在鑄態(tài)鐵素體球化劑中含有Ba和Bi,在鑄態(tài)珠光體球化劑中含有Ba和Sb,但對于QT700-2以上的重要曲軸類鑄件,不推薦使用含Sb球化劑,此時應(yīng)通過調(diào)整Cu Mo等的含量來控制基體。必須指出,不管是否采用鑄態(tài)球化劑,孕育永遠是不可忽視的重要環(huán)節(jié)。
重稀土含鎂球化劑用于厚壁球鐵件,為子防止球化衰退和石墨畸變,還應(yīng)當調(diào)低S星,采取增加石墨球數(shù),細化石墨球徑的工芝手段蓋包處理法大大減少了處理時的煙光污染,是一種節(jié)省球化劑、保證球化質(zhì)量的簡便工藝,值得推廣。在鋼液喂絲技術(shù)的啟發(fā)下,喂絲球化經(jīng)過試驗已成功用于新興鑄管公司等企業(yè)。喂絲球化是由喂絲機將合金包芯線連續(xù)不斷地向澆包底部送進 ,進行球化處理的一種工藝。該工藝可精確控制殘余鎂量 ,具有一高三少即球化質(zhì)量高、渣量少、溫降少、污染小的特點。包芯線外皮為0.3mm厚的冷軋鋼皮,芯材-一 般為含Mg25-30%,并有CavBa.(RE)等的復(fù)合成。喂絲法成本比沖入法低20-40%,對大批量生產(chǎn)的鑄管廠、汽車鑄造廠等很有吸引力。目前,國內(nèi)已有多家單位能成套供應(yīng)喂絲機和包芯線,包芯線分球化、蠕化、孕育、脫硫、增碳和合金化等多個品種。
型內(nèi)球化是在澆道內(nèi)設(shè)—反應(yīng)室,鐵液邊流過邊發(fā)生球化反應(yīng)。型內(nèi)球化勞動條件好,氧化損失少,Mg吸收率高達80%,克服了球化豪退與孕育衰退,提高了球鐵性能。型內(nèi)球化對鐵液硫量要求嚴格,鑄件的工藝出品率低。七十年代國內(nèi)曾有應(yīng)用,現(xiàn)己不見于生產(chǎn)。
4. 孕育
孕育是提開鑄鐵質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過十多年的努力,我國孕育劑基本實現(xiàn)了系列化和商品化。時下,國內(nèi)孕育劑主要是硅系和碳硅系。
硅系孕育劑熔點低,適合于碳高碳低,硫高硫低的各種鐵液,應(yīng)用最廣。特殊硅鐵的孕育作用強,用量少,引起鐵液化學(xué)成分的波動小,鑄鐵質(zhì)量穩(wěn)定。覆蓋面大的首推FeSi-Ba-Ca,它明顯增加共晶園數(shù),抑制灰鐵中的D、E型石墨而促進^型石墨的形成,提高球化級別,Ba,尤其是Ba、Ca共存時,抗衰退性好。Fesi-Sr是薄壁發(fā)動機零件適用的孕育劑,有很優(yōu)秀的防白口能力,而不明顯增加共晶田數(shù),因此可根除因縮松而招致凌漏的弊病。球鐵生產(chǎn)中,由于Ce的存在,Sr的孕育效果受到削弱。含Zr硅鐵有類似手含Ba硅鐵的作用,而表現(xiàn)得較弱。但工r有除氣功能和微合金化作用,對鑄鐵的力學(xué)性能起穩(wěn)定作用。含Z硅鐵的熔點高,故常Zr-Mn共存,以降低其熔點。高Ca的孕育劑,如Casi,兼有脫硫脫氧和防白口及增加石里核的作用,在二十世紀五、六十年代多有使用,后來由于焦碳和鐵液質(zhì)量的改善,Casi已很少單獨使用,偶見于與Fesi或FeSiRE復(fù)合使用。碳硅孕育劑中的碳(石墨)使這種孕育劑有十分優(yōu)秀的防止白口能力。對由高溫鐵液生產(chǎn)邊角多、壁厚較薄的灰鐵件時,較為適用。水壓薄壁件,有防滲漏要求時,亦可作為選項。球鐵生產(chǎn)中,碳硅孕育劑不應(yīng)使用。
出鐵槽大劑量孕育由各種形式的后孕育所替代是孕育方法發(fā)展的大趨勢。后孕育要講宄孕育劑的粒度大小和粒度均勻性,特別是包口隨流孕育和澆注流噴射孕育時,粒廩偏大,熔吸不良將在鑄件中產(chǎn)生硬點、晶間夾雜物等缺陷。當采用高效孕育劑時,切忌孕育過量、以防縮孔、氣孔和石里偏聚現(xiàn)象的發(fā)生。
型內(nèi)孕育有多種方法,目前大多采用的是將塊狀子育劑放在直澆道底部進行過流子育,這種方法抓住了子育的形核峰機,理論上可獲得最佳的孕育效果。
5. 合金化
鑄鐵常用的合金元素有Si Mn. Cu. Gr Mo. Ni sn Sb. V. Ti P等。其中Si Mn.Cr Mo、P以鐵合金形式加入,Cu. Ni. Sb、 Snl)金屬形式加入,VTi以鐵合金或VTi生
鐵形式加入。加入時機在爐后(沖天爐)、爐內(nèi)(感應(yīng)爐) 還是爐前,需祝它們的熔點、氧化性和密度等而定。為了便于高熔點鐵合金的熔吸,除控制粒度外,采用發(fā)熱合金劑或喂絲加入法是比較理想的措施。
實踐表明,將一部分FeMn.FeCr與硅系孕育劑一起加入,對孕育有加權(quán)作用。在可能的情況下,推退低合金化元素的加入時機,對性能影響有利。
公司現(xiàn)有QL系列光電直讀光譜儀、HW2000系列高頻紅外碳硫分析儀、HW2000kE系列紅外碳硫分析儀、CS系列碳硫高速分析儀、應(yīng)用光電比色分析的BS系列微機多元素分析儀、鑄造爐分析儀等十一個系列六十多個品種,涉及多元素分析儀、不銹鋼分析儀、鐵礦石分析儀器、化驗儀器、化驗設(shè)備、實驗儀器、鋁合金分析儀、銅合金分析儀、金屬元素分析儀、鐵合金分析儀、現(xiàn)場分析儀器、碳硅分析儀、金屬熔液測溫儀、爐分析儀器、焦炭分析儀、鑄造分析儀、鋼鐵分析儀、有色金屬分析儀、黑色金屬分析儀、理化檢測儀器、冶金分析儀、定碳儀、超聲波探傷儀、分光光度計、金相顯微鏡、制樣設(shè)備等金相儀器??蓽y定粉末、稀有金屬材料、鑄鐵、球鐵、生鐵、不銹鋼、普碳鋼、合金鋼、合金鑄鐵、各類礦石、有色金屬中碳、硫、錳、磷、硅、鎳、鉻、鉬、銅、鈦、鋅、釩、鎂、稀土等元素的含量。