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球墨鑄鐵的熔煉及爐前處理技術 河鑄重工

來源:河鑄重工 發布時間:2017/1/9 9:00:39

球墨鑄鐵的熔煉及爐前處理技術:

球墨鑄鐵 具有高的力學性能,是以石墨球化狀況良好為前提的。衡量石墨球化狀況的標準是球化率、石墨球徑和石墨球的園整度。

球化率:在鑄鐵微觀組織的有代表性的視場中,在單位面積上球狀石墨數目與全部石墨數目的比值(以%表示)、

石墨球徑:在放大100倍條件下測量的有代表性的球狀石墨的直徑。

園整度:對石墨球園整情況的一種定量概念。

1.對熔煉的要求:

用于球鐵鐵液應是:高溫、低硫、磷及雜質含量低。

由于球鐵要球化處理、孕育處理,要使鐵液溫度降低50-100℃,為了_澆注溫度,鐵液要1450-1470℃,又由于加入處理劑,孕育處理要帶入大量硅,因此鐵液要較低的硅量(小于1.2-1.4%),要求生鐵為球鐵生產用的低硅生鐵。

低含硫量:除對原材料含硫量要低,對沖天爐用焦炭含S量要低。要是沖天爐+感應電爐   雙聯+中間脫硫

對原材料要求低硫、磷含量,盡可能減少反球化元素,對鐵液的氧化程度嚴格控制。

2.球化處理

球化元素:加入鐵液中能使石墨在結晶生長時長成球狀的元素。

強:鎂、鈰、鑭、鈣、釔

中:鋰、鍶、鋇、釷

弱:鈉、鉀、鋅、鎘、錫、鋁

反球化元素:某些元素存在在鐵液中會使石墨在生長時無法長成球狀。

限界:

Al    Ti    Pb     As    Sb    Bi     Zr    Sn    Te     Se

  0.05   0.07  0.002  0.05  0.01  0.002  0.03  0.05  0.003  0.03

由于鎂和大部分反球化元素不相化合,或化合程度很小,故對反球化元素的抵抗能力低。

而稀土元素CeY則能和多數反球化元素相結合,從而可以在_程度上抵消這些元素的干擾作用。

因此在球化劑中引入定量的稀土元素時,對原鐵液中反球化元素的限量可比用純鎂時適當放寬。

常用球化劑的特點:

①鎂球化劑的性質及在鐵液中的作用:

鎂的密度為1.738g/cm3,熔點為651℃,沸點為1107℃,其化學性質極活潑,脫硫、去氧能力很強。生成的硫化鎂、氧化鎂熔點高,密度小,較易浮出(MgS的熔點約為2000℃),密度為2.8g/cm2,MgO的熔點為2800℃,密度為3.07-3.20g/cm2)

鎂進入鐵液后,首先起脫硫去氧作用,當鐵液硫量降至某值時,鎂開始對石墨的球化起作用。

鎂又是強制穩定碳化物的元素,因此,殘留有鎂量的鐵液在凝固時有很大的白口傾向。

計算鎂的回收率:

A=

因為Mg加入以后,一部分脫硫除氧,一部分燒損,一部分殘留作為球化用。

為了提高鎂的回收率,采取自壓加鎂法,鐘罩式轉包法,鎂合金法(沖入、鐘罩、型內)

稀土是元素周期表中第三族第六周期的鑭以及與它們相似的釔(Y)和鈧(Sc17個元素的總稱。

根據它們的化學性質和原子結構分為兩組:

輕稀土(鈰組)――鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Na

钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu  7

重稀土(釔組)――釔(Y)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tu)、鐿(Yb)、镥(Lu)、鈧(Sc   10

稀土元素的沸點大都高于鐵液溫度,因此單純用稀土處理時,完成沒有沸騰作用,非常平穩。稀土元素的球化作用較鎂差一些,因而稀土鎂球墨鑄鐵的石墨球不太園整。

由于稀土元素有脫氧、去氣、凈化鐵液和石墨球化作用。但白口傾向很大,而且偏析嚴重。

在鐵液中的硫不太高時,鎂含量為0.03-0.05%。稀土含量為0.02-0.04%時,可_石墨得到充分的球化。

稀土元素的化學性質很活潑,按熱力學計算,鈰與氧、硫的親合力比鎂還強。但稀土氧化物、硫化物都是高熔點化合物,它們的密度較大,約為5.9-7.2g.cm3不易除去,只有采取鐵液攪拌的辦法才能發揮作用。

稀土鎂合金:

     稀土硅鐵鎂合金(GB4138-88

Re--46%

Mg79%

Si44%

用稀土鎂合金的球化處理方法:

沖入法:因為稀土鎂合金密度較大,與鐵液反應平穩,因此大部分采用沖入法。

沖入法:其處理包,也可能用澆包,有堤壩式、凹坑式、復包式。

鐵液分兩次沖滿,也可一次。

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