球墨鑄鐵熔煉處理工藝及其注意事項(xiàng)
鑄鐵的合金化處理可以追溯到20世紀(jì)三四十年代，合金化處理使得鑄鐵性能有了質(zhì)的飛躍，同時(shí)也誕生了一些特殊用途的鑄鐵如耐磨、耐蝕和耐熱性能。采用孕育的方式來(lái)生產(chǎn)鑄鐵也是在這個(gè)時(shí)期內(nèi)產(chǎn)生的。在20世紀(jì)40年代末，孕育后具有球形石墨的的鑄鐵替代了通常的片狀石墨鑄鐵，我們稱這類鑄鐵為球墨鑄鐵。
球化元素與反球化元素的分類
球化元素按其球化效果，一般分為三組。
第一組：Mg、Y、Ce、La、Pr、Sm、Dy、Ho、Er。
第二組：Ba、Li、Cs、Rb、Sr、Th、K、Na。
第三組：Al、Zn、Cd、Sn。
第一組球化能力最強(qiáng)，第二組次之，第三組最弱。
當(dāng)用鎂作球化元素時(shí)，第三組元素往往產(chǎn)生反球化作用。
反球化元素 ：硫和氧是鑄鐵中常見的反球化元素，此外Ti、Al、B、As、Pb、Sn、Sb、Bi、Te、Se等則屬于鐵液內(nèi)常見的反球化元素。附表是按其作用機(jī)理分類。
如何選擇球化劑
球化劑和孕育劑是球化處理過程中最重要的材料，除了質(zhì)量穩(wěn)定外，選擇合適的球化劑還需要考慮以下幾種因素。
球化處理溫度：如果球化處理溫度>1480℃，球化反應(yīng)會(huì)比較劇烈，進(jìn)而造成較低的鎂吸收率。為了使球化反應(yīng)平穩(wěn)，則可選擇鈣含量相對(duì)較高的球化劑。如果球化溫度<1480℃，則可以使用鈣含量相對(duì)低一點(diǎn)的球化劑。
處理包尺寸：如果處理包的高徑比為1:1，則由于鎂蒸汽的散失會(huì)導(dǎo)致鎂吸收率的降低，建議使用鈣含量較高的球化劑。如果處理包的高徑比為2:1，則球化反應(yīng)會(huì)比較平穩(wěn)，鎂蒸氣會(huì)擴(kuò)散到鐵液中，鎂吸收率得到提高。
球化處理工藝：如果不使用蓋包法，那么球化反應(yīng)產(chǎn)生的煙霧就會(huì)進(jìn)入到大氣中，并且會(huì)產(chǎn)生刺眼的白光。為了使球化反應(yīng)平穩(wěn)，可以采用低鎂高鈣的球化劑。如果使用蓋包法工藝，鐵液不會(huì)飛濺，并且產(chǎn)生的煙霧較少，可使用高鎂低鈣的球化劑，以減少加入量，降低球化成本。
處理重量：如果處理鐵液的重量小于500kg，那么可使用粒度較小的球化劑，推薦使用粒度12mm以下的球化劑。如果處理鐵液的重量在 500~1000kg，可使用粒度較大的球化劑，如粒度為3~25mm的球化劑。如果處理鐵液的重量大于1000kg，則可以使用4~32mm的球化劑。
硅含量：如果鑄造產(chǎn)品的工藝出品率較低或者廢品率較高，想通過多加回爐料和廢鋼的方式進(jìn)行熔煉，而最終鑄件對(duì)鐵水的硅含量有嚴(yán)格要求。在孕育量沒法進(jìn)一步降低的前提下，可使用低硅球化劑進(jìn)行處理，這樣可使回爐料多加8%~15%，可降低鑄造廠的生產(chǎn)費(fèi)用。
原鐵液硫含量：如果原鐵液硫含量較高，如果不進(jìn)行脫硫處理，則需要高鎂高稀土的球化劑，并且加入量會(huì)較高，如果原鐵液的硫含量較低，則可以使用低鎂低稀土的球化劑，且加入量會(huì)較低，低鎂低稀土的球化劑成本也會(huì)比較便宜。
球化元素與反球化元素的分類
球化元素按其球化效果，一般分為三組。
第一組：Mg、Y、Ce、La、Pr、Sm、Dy、Ho、Er。
第二組：Ba、Li、Cs、Rb、Sr、Th、K、Na。
第三組：Al、Zn、Cd、Sn。
第一組球化能力最強(qiáng)，第二組次之，第三組最弱。
當(dāng)用鎂作球化元素時(shí)，第三組元素往往產(chǎn)生反球化作用。
反球化元素 ：硫和氧是鑄鐵中常見的反球化元素，此外Ti、Al、B、As、Pb、Sn、Sb、Bi、Te、Se等則屬于鐵液內(nèi)常見的反球化元素。附表是按其作用機(jī)理分類。
如何選擇球化劑
球化劑和孕育劑是球化處理過程中最重要的材料，除了質(zhì)量穩(wěn)定外，選擇合適的球化劑還需要考慮以下幾種因素。
球化處理溫度：如果球化處理溫度>1480℃，球化反應(yīng)會(huì)比較劇烈，進(jìn)而造成較低的鎂吸收率。為了使球化反應(yīng)平穩(wěn)，則可選擇鈣含量相對(duì)較高的球化劑。如果球化溫度<1480℃，則可以使用鈣含量相對(duì)低一點(diǎn)的球化劑。
處理包尺寸：如果處理包的高徑比為1:1，則由于鎂蒸汽的散失會(huì)導(dǎo)致鎂吸收率的降低，建議使用鈣含量較高的球化劑。如果處理包的高徑比為2:1，則球化反應(yīng)會(huì)比較平穩(wěn)，鎂蒸氣會(huì)擴(kuò)散到鐵液中，鎂吸收率得到提高。
球化處理工藝：如果不使用蓋包法，那么球化反應(yīng)產(chǎn)生的煙霧就會(huì)進(jìn)入到大氣中，并且會(huì)產(chǎn)生刺眼的白光。為了使球化反應(yīng)平穩(wěn)，可以采用低鎂高鈣的球化劑。如果使用蓋包法工藝，鐵液不會(huì)飛濺，并且產(chǎn)生的煙霧較少，可使用高鎂低鈣的球化劑，以減少加入量，降低球化成本。
處理重量：如果處理鐵液的重量小于500kg，那么可使用粒度較小的球化劑，推薦使用粒度12mm以下的球化劑。如果處理鐵液的重量在 500~1000kg，可使用粒度較大的球化劑，如粒度為3~25mm的球化劑。如果處理鐵液的重量大于1000kg，則可以使用4~32mm的球化劑。
硅含量：如果鑄造產(chǎn)品的工藝出品率較低或者廢品率較高，想通過多加回爐料和廢鋼的方式進(jìn)行熔煉，而最終鑄件對(duì)鐵水的硅含量有嚴(yán)格要求。在孕育量沒法進(jìn)一步降低的前提下，可使用低硅球化劑進(jìn)行處理，這樣可使回爐料多加8%~15%，可降低鑄造廠的生產(chǎn)費(fèi)用。
原鐵液硫含量：如果原鐵液硫含量較高，如果不進(jìn)行脫硫處理，則需要高鎂高稀土的球化劑，并且加入量會(huì)較高，如果原鐵液的硫含量較低，則可以使用低鎂低稀土的球化劑，且加入量會(huì)較低，低鎂低稀土的球化劑成本也會(huì)比較便宜。
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