球铁处理炉前操作规程

shaokai918_2005

技术通知单        编号:WI-10-04-09        版次:A00
                发文日期:05-3-1
主题: 球铁处理炉前操作规程
内容:为提高我公司球铁生产品质,特制定本操作规程,望各单位严格执行。
1.        材料准备
1.1铁水应确保化学成份合格,出铁温度:电炉:1440-1480℃,冲天炉1420-1480℃。
1.2球化剂:应严格按规定的牌号及数量加入: 电炉:1.3-1.5％,冲天炉1.5-1.8％。
1.3孕育剂:应严格按规定的牌号及数量加入如用75#硅铁,大包孕育粒度应在3.0-15mm之间,小包孕育粒度应在0.5-3.0之间。
2.炉前操作规范
2.1球化剂的装载:先将处理包预热到大于600-800℃（暗红色），清除包底残渣铁块，向堤坝内装入球化剂，上面覆盖硅铁和硅钢片，然后再覆盖除渣剂，铁水温度较高时应注意舂紧和覆盖工作。
2.2冲入铁液:铁液冲向未放置球化剂的一侧,冲入2/3-1/2铁液其深度不小于200-300mm, 冲入后反应应沸腾1分钟以上,如反应太迟,可用钢钎捅破覆盖层, 反应将要结束时,再冲入其余铁液,补加铁液时可随流添加孕育剂。处理完毕，加聚渣剂搅拌后彻底除渣，再覆盖保温剂。
2．3球化情况判断：
2.3.1铁液冲入一定高度（＞200-300mm）开始起爆，均匀持续沸腾足够时间(＞1分钟),表示反应正常;
2.3.2补加铁液时液面逸出镁光及白黄色火焰表示正常;
2.3.3处理后铁液表面易形成氧化膜表示正常;
2.3.4 反应过猛喷出铁液表示烧损过大, 反应时间过短过长属不正常现象。
     3.注意事项
         操作者应带手套、口罩、工作服，防止含有稀土合金粉末侵入身体，防止起爆时飞贱烫      伤；观察球化反应时应带防护眼镜。

xiayaxi

我国球化处理以包内冲入法为主。在选择稀土镁球化剂时，一般先根据铁液处理温度的高低确定球化元素Mg的含量，铁液温度高取低值，反之取高值。过高的Mg量，球化反应激烈，球化不易稳定；过低的Mg量，球化剂加入量多，会增加处理成本。一般，感应炉车间Mg量多取5~6%，少数至7%；冲天炉车间取Mg7~9%。RE是异常活泼的元素，能脱氧脱硫净化铁液，有中和球化干扰元素的作用。RE的使用改善了铁液铸造性，减少了缩松、夹杂和皮下气孔等缺陷出现的几率。RE本身的球化作用不大，RE对球化的贡献主要是为Mg扫清障碍，有RE存在时，Mg的用量可以减少。不过，RE也有负面影响，例如残余RE过多会降低球化级别；在厚大铸件中有出现厚片状石墨的倾向。所以球化剂中的RE含量应有节制，对感应炉铁液，RE1~3%即可；对冲天炉铁液，根据其含硫量和氧化程度的不同，RE在4~7%之间。在任何情况下，球化剂中的RE量应少于Mg量的2~4%。球化剂中有时配有Ba和Ca。Ba与Si的配合，可使球化剂发挥出一定的自孕育作用。Ca及Ba与Mg的复合，有利于缓和球化反应，改善作业条件，并提高Mg的回收率。少量的Ca、Ba也有一定的脱氧脱硫效果。
铁生产中的几项技术处理(三)
球化剂品质中不可忽视成分误差、MgO含量、偏析程度、断口状况和粒度的集中性。JB/T9228－1999标准规定，Mg及RE的成分误差过宽，为±1%，有的厂家已控制在±0.5%，甚至±0.2%。上述标准规定MgO≤1%，有的厂家Mg可≤0.7%，甚至保证MgO≤0.5%。凡是粒度不匀、粉末多、白色附着物(铸锭表面MgO)多、断口色泽灰暗有异状的球化剂不是好球化剂，不应采用。
      球化剂长期存放与空气接触后，会削弱球化效果。因此，球化剂库存量不宜多，存放要注意防潮。
      原则上，只要掌握好铁液的化学成分和孕育环节，采用上述球化剂即可生产铸态球铁。但亦有工厂采用铸态球铁用球化剂。一般，在铸态铁素体球化剂中含有Ba和Bi；在铸态珠光体球化剂中含有Ba和Sb，但对于QT700-2以上的保安件，不推荐使用含Sb球化剂，此时应由Cu、Mo等来控制基体。必须指出，不管是否采用铸态球化剂，孕育永远是不可忽视的重要环节。
厚壁球铁件，容易发生球化衰退和石墨畸变。重稀土Y有一定的球化作用，特别是抗球化衰退性极强。但单靠Y基重稀土去球化，其加入量很大，而且爆发性很差。因此，厚壁球铁件用Y基重稀土含Mg球化剂。重稀土与轻稀土一样有抑制球化干扰元素作用。与轻稀土相比，Y残余量的多寡对白口化倾向的影响则表现得并不敏感。Y基重稀土镁球化剂中Mg和RE含量的选择，与前述(轻)稀土镁球化剂相同。Y基重稀土镁球化剂除了用于厚壁球铁件外，在大批量生产流水线上，气压保温浇注条件下使用也是有益的。据测试，1300~1400℃保温1小时，球化效果并无明显的影响。必须指出，为了防止球化衰退和石墨畸变，除采用含Y球化剂外，还应当调低Si量，采取增加石墨球数，细化石墨球径等工艺措施。
盖包处理法大大减少了处理的烟光污染，是一种节省球化剂、保证球化质量的简便工艺，值得推广。受钢液喂丝技术的启发，近年喂丝球化法开始流行。该法可精确控制残余镁量，具有球化质量稳定、渣量少、降温少、污染少和处理参数自动可控的优点。喂丝法综合成本比冲入法低20%左右。目前国内已有多家企业成套供应喂丝机和包芯线。球化包芯线外皮为0.3mm厚的冷轧钢皮，芯材一般含Mg为25~30%,并复合有Ca、Ba、(RE)等多种成分。
球化处理中产生了大量非金属夹杂物，球化处理完毕要精心用优质除渣剂清渣－复盖。优质除渣剂撒于液面能迅速散布，覆盖整个液面，具有聚渣和保温双重效能。它的熔融温度和物化性状适当，既有利于聚渣保温，又不粘浇包，可用棍将渣层整体挑出，清渣方便利索。符合以上要求的除渣剂，一般由优选的天然矿物经加工而成，也有的系人工复配而得。
4.1    孕育处理
孕育处理十分重要，它在球铁生产中承担着细化石墨保证石墨圆整度，防止出现自由渗碳体和弱化晶界脆性物影响等的多项任务。
球化处理后，铁液的过冷度相当大，孕育非常必要，也是非常有效的。球铁广泛采用高效和长效的硅系孕育剂，这类孕育剂中复合有Ba、Ca、Sr、Zr、RE和Al等元素中的两种或多种。这些硅系元素都有强化孕育增加石墨核心的作用；Ba、Ca、Ba－Ca、Sr有较强的抗孕育衰退能力，而RE及Zr抗衰退能力较弱。在孕育剂或球化剂中，Bi与RE共存，能显著增加石墨球数，促进形成铁素体基体，能大大减少薄壁球铁件的白口倾向。从O、S是石墨球核心的必要元素这一观点出发，一种含Ca、Ce、O、S的专用孕育剂适用于低硫铁液和厚壁球铁铸件。
球化处理后的铁液，其S量低。在低硫铁液中，孕育产生石墨核心的同时，发生的石墨溶解过程很快，铁液容易衰退。因此，球铁进行出铁槽孕育是不合适的。由各种形式的后孕育取代出铁槽孕育和大包包底孕育是孕育方法发展的大趋势。后孕育要讲究孕育剂粒度大小和粒度的均匀性，特别是随流孕育和喷射孕育时，粒度偏大，熔吸不良将在铸件中产生硬点和硅偏析。当采用高效孕育剂时，切忌孕育过量，以防缩孔、气孔和石墨偏聚现象的发生。

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球化和孕育处理
　　球化剂加入量应根据铁液成分、铸件壁厚、球化剂成分和球化处理过程的吸收率等因素分析比较确定。一般为1.6％～2.0％，若球化剂放置时间较长，则应适量多加。球化反应控制的关键是镁的吸收率，温度高，反应激烈，时间短，镁烧损多，球化效果差；温度低，反应平稳，时间长，镁吸收率
高，球化效果好。因此，一般在保证足够浇注温度的前提下，宜尽可能降低球化处理温度，控制在1420～1450℃。球化剂要砸成小块，粒度一般在5～25mm，加在包底，再在上面加硅铁和铁屑。
　　孕育处理是球墨铸铁生产过程中的一个重要环节，它不仅促进石墨化，防止自由渗碳体和白口出现，而且有助于球化，并使石墨变得更细小，更圆整，分布均匀，从而提高球墨铸铁的力学性能。孕育剂一般多采用FeSi75，其加入量根据对铸件的力学性能要求，一般为0.8％～1.0％。孕育剂的粒度根据铁液量多少，一般砸成5～25mm的小块。孕育剂应保持干净、干燥。
　　球化剂和孕育剂要在出铁前加入包中，在连续生产时，刚出完前一炉铁后，包很热，过早加入会使其粘结在包底而削弱球化和孕育效果。为了延迟球化反应时间，增强球化和孕育效果，要在球化剂和孕育剂的上面覆盖一层铁屑。球化处理的方法较多，一般多采用操作简便的冲入法处理球铁。
3.3 球化效果炉前检验
　　炉前检验孕育、球化效果好坏，一般采用三角试样。浇注三角试样，冷至暗红色，淬水冷却，砸断后观察断口。断口银白色，尖端白口，中心有疏松，两侧凹缩,同时砸断时有电石气味,敲击声和钢相似,则球化良好,否则球化不良。
3.4 浇注
　　由于球铁液容易出现球化衰退，因此，铁液球化处理后要尽快浇注，一般在处理后15min内浇注完毕，不会有球化衰退问题。

ganxf

经典的球化处理工艺，非常实用。

chine.cao

感谢楼主分享这种有实际意义的帖子。

heart110

买了本铸造手册可以学习很多

leaves

文章不错，不过的适合自己的才对。

sungy01

经典的球化处理工艺，非常实用。