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如何減少稀土合金用量更好地熔煉球墨鑄鐵 

來源: 時間:2021-01-22 09:00:59 瀏覽次數:

節約稀土合金是我們今后必須面對的問題。實際上,目前我國鑄造行業中,球化劑中稀土用量過多的情況是普遍存在的,不但浪費資源,對鑄件質量也有很多負面的影響,如:球化劑中稀土用量過多,會使鐵液的過冷度增大,孕育處理的難度大,還會導致石墨球畸變。

節約稀土合金是我們今后必須面對的問題。實際上,目前我國鑄造行業中,球化劑中稀土用量過多的情況是普遍存在的,不但浪費資源,對鑄件質量也有很多負面的影響,如:球化劑中稀土用量過多,會使鐵液的過冷度增大,孕育處理的難度大,還會導致石墨球畸變。


要切實減少稀土的用量,不能只從節約的方面考慮,而且還必須提高對稀土作用的認識。在可用可不用的條件下,就應該不用;在必須采用的條件下,也應該盡可能地減少用量。當然,不用或減少用量,都要以確保鑄件質量為前提,因而各企業要根據具體的生產條件、產品特點和質量要求,通過試驗和分析研究,尋求最佳的工藝方案。已形成產業集團的地區,可聯合進行研究開發,各企業根據自己的特長分擔若干小課題進行試驗,然后集中研討,形成共有的專利技術。

以下,只就球墨鑄鐵的生產,提出幾個可供行業同仁考慮的方面:


1.推廣應用高純生鐵

隨著對鑄件質量水平和質量穩定性要求的日益提高,高純生鐵的推廣應用已經成為不可逆轉的趨勢。采用高純生鐵作為主要爐料,熔煉的鐵液中,各種干擾元素的含量很低,球化劑中當然就可以少用或不用稀土元素。

近年來,一些工業國家鑄造行業中,高純生鐵的應用已日見增多。根據日本已發表的不完全的統計數字:1997年,其全國消費的鑄造生鐵中,高純生鐵所占的比重不到20%;2002年即已增長到31%。此外,據日本神戶制鋼所的報道,該公司近期銷售的鑄造生鐵中,高純生鐵已增至60%左右。

為適應生產優質球墨鑄鐵件的需求,目前,我國已有三家為鑄鐵廠提供高純生鐵的企業,產品的品質已不亞于自加拿大或南非進口的Sorelmetal,而價格則便宜很多。中國鑄造協會也正在著手制定有關高純生鐵的行業標準。今后隨著生產規模的逐漸擴大、國產高純生鐵的質量還可望進一步提高,而且還將逐步增加品種,以適應不同客戶多方面的要求。

日本早就有人認識到,采用感應電爐熔煉的鑄鐵企業,高純生鐵在爐料中所占的比重將不斷提高,今后,有可能只用很少量的優質廢鋼調整碳含量,而以回爐料和高純生鐵作為主爐料。這樣,對于鑄造企業提高產品質量和降低生產成本都將大有裨益。

今后,面對減少稀土金屬的用量的新形勢,為了確保產品質量,高純生鐵的應用必將進一步增加。


2.改進球化處理工藝

目前,我國鑄造廠生產球墨鑄鐵,球化劑主要是稀土鎂硅鐵合金,大多數鑄造廠球化處理都采用簡單而粗放的沖入法。雖然操作方便,但球化劑的收得率很低,一般只有30%左右,而且處理過程中火光迸發、煙霧彌漫,惡化作業環境,球化處理的效果也難以穩定。

筆者認為,我國作為一個鑄造大國,無論是從節約資源、降低生產成本,還是從環境保護和確保產品質量方面考慮,都應該盡快摒棄當前廣泛應用的沖入法。

一般的鑄造廠可采用蓋包法。由沖入法改變為蓋包法并不復雜,生產設施方面無需很大的投入,技術方面也沒有難度。熟練掌握工藝后,球化劑可節省10%~15%,作業場所的環境可明顯改善,產品質量也將更為穩定。

采用喂絲球化工藝,有很多優點,如:

(1)一般球墨鑄鐵件的球化劑中都可以不用稀土。

(2)球化劑的用量可節省很多。

(3)可以減少渣量,提高產品質量。

(4)減少球化處理的產生的煙霧和閃光。

目前,我國鑄造行業中采用喂絲球化工藝的廠家很少,今后應大力推廣,條件適當的鑄造廠,都可采用喂絲球化工藝,還可以在此基礎上實施在線控制,以確保產品質量的穩定、一致。

當然,可供選用的球化工藝還很多,不必在此處贅述,鑄造廠也可以根據具體條件,采用最適合自己的工藝。


3.正確地做好孕育處理

據筆者的管見,在孕育處理方面我國不少鑄造廠都過于粗放,在球化處理后只進行一次孕育處理,而且在孕育劑粒度的控制、加入方式等方面都不太嚴格,這是亟待改進的。

在采用低稀土或不含稀土的球化劑、力求降低球化劑用量的條件下,必須相應地強化孕育處理工藝。除個別特殊情況外,一般都應該進行二次孕育,而且孕育劑的規格、加入方式等,都應根據工廠的具體條件,通過試驗予以優化。

有條件的工廠,應該用熱分析儀得到鐵液的冷卻曲線,從而控制鑄鐵的冶金質量,力求球化、孕育處理后鐵液的過冷度、再輝程度穩定一致。如果熱分析儀只用以測定碳、硅含量和碳當量,就很不妥當了。


關鍵字:鑄造鑄鐵 
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