CN101186953A - 一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法 - Google Patents

一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法，尤其是涉及一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法，其特征是，它包括如下步骤：熔化设备的选用、加料熔化、保温、球化、孕育和浇注；本发明工艺方法独特、简单，成功地解决了小吨位感应电炉熔炼大吨位铁水，有效地解决了大吨位球墨铸铁的变质处理，厚壁铸件型内衰退问题以及厚壁处的石墨偏析等问题。

Description

一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法
技术领域
本发明涉及一种球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法，尤其是涉及一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法。
背景技术
球墨铸铁的熔炼和变质处理主要指铁水的熔化和球化孕育处理。球化是通过向原铁水中添加的球化剂的作用，使铁水中的石墨呈球状生长。孕育是通过向原铁水中添加孕育剂，以增加原铁水中的形核质子，增加核心数量。提高铸件致密度和性能指标。
目前球墨铸铁的熔炼主要采用感应电炉，而感应熔炼电炉由于设备技术问题限制一般容量不会超过30吨。对于浇注重量在50吨以上的铸件，采用电弧炉可以熔化，但电弧炉熔化时由于局部温度太高，会导致大量的形核核心被烧损，可能熔化成为“死铁水”。另外，一次球化孕育处理50吨以上的铁水，球化孕育效果的衰退很难控制，超大型厚壁铸件的型内衰退也很难控制，目前还没有解决的方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺方法独特、简单，成功地解决了小吨位感应电炉熔炼大吨位铁水，有效地解决了大吨位球墨铸铁的变质处理，厚壁铸件型内衰退问题以及厚壁处的石墨偏析等问题的一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法。
为了实现发明目的，本发明通过如下方式实现：
一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法，其特征是，
它包括如下步骤：
a.熔化设备的选用：选用一套电器设备分别带动两个小于等于20吨的感应电炉；
b.加料熔化：先将原料装入其中一个上述感应电炉内熔化，熔化过程温度保持在1350～1390℃，熔化完成后，进行成份检测和成份调整时的温度要小于1470℃，成份调整合格后升温至1480～1520℃过热，在过热温度下保持3～10分钟后出铁，同时启动另一个上述感应电炉进行熔化；
c.保温：将上述先熔化好的铁水倒进保温包内进行保温，后熔化的铁水调整好成份和温度后倒进一重型包内，再将保温包内的铁水回炉加热后也倒入重型包内；
d.球化：将上述集中在一重型包内的铁水运输到浇注现场进行包对包出铁，铁水出到大约60％左右后停止，球化反应开始，反应大约3分钟左右后再将剩余的铁水出完，出完后从浇包底部吹惰性气体；
e.孕育：球化反应进行至2～3分钟再出铁水时，向专用孕育槽中加入孕育剂进行孕育，孕育剂加入量为铁水重量的0.5％～1.0％；
f.浇注：采用重型底漏式浇注，打开浇包滑动水口，铁水充满水口盆后，静止几秒钟，挑起水口堵，同时打开随流孕育装置，随流孕育剂加入量为铁水重量的0.05～0.3％；
所述保温包内的铁水的降温速率为小于2℃/分钟；
所述球化剂为铱基重稀土球化剂、稀土镁球化剂和硅镁合金球化剂，其重量百分比为0.8％～1.4％∶0.1％～0.3％∶0.05％～0.25％；
所述孕育剂为长效硅钡孕育剂和碳化硅孕育剂，其重量百分含量分别为0.4％～0.8％，0.1％～0.3％。
本发明有如下效果：
1)利用一套电器2个小吨位(X)感应电炉进行熔化＞3X的铁水生产超大型厚壁球墨铸铁：在该项发明中，熔化的总原则就是多炉交替快速熔化，尽量减少在高温停留的时间，以防止形核核心的烧损。
2)工艺方法独特：本发明先熔化好的铁水要倒进保温包内进行保温，保温包内的铁水要控制降温速率，每分钟的降温要小于2℃/分钟。后熔化的铁水调整好成份和温度后倒进一重型包内，再将保温包内的铁水回炉加热后也倒入重型包内，同时保温的铁水在回炉时要进行增加核心处理以弥补在保温等待阶段损失的核心；铁水集中在一重型包内运输到浇注现场进行包对包出铁，铁水出到大约60％左右后停止，球化反应开始，反应大约3分钟左右后再将剩余的铁水出完，出完后从浇包底部吹惰性气体使的反应完全、充分，球化反应进行至2~3分钟再出铁水时，向专用孕育槽中加入孕育剂进行孕育。
3)增强了铁液的抗衰退能力和降低铸件厚大部位产生石墨偏析缺陷的可能、有效防止球化孕育衰退：本发明中球化剂采用铱基重稀土球化剂、稀土镁球化剂和硅镁合金球化剂按一定的比例组合使用，增强了铁液的抗衰退能力和降低铸件厚大部位产生石墨偏析缺陷的可能，孕育剂采用长效硅钡孕育剂和碳化硅孕育剂按适当的比例组合使用。并要严格控制球化孕育完到浇注时间，有效防止球化孕育衰退，保证球化孕育的效果。
4)增加非自发形核核心，增强瞬时孕育效果，控制铁水在在计算的浇注时间内：本发明浇注完毕采用重型底漏式浇注。打开浇包滑动水口，铁水充满水口盆后，静止几秒钟，利于铁水中渣子上浮，挑起水口堵，同时打开随流孕育装置，增加非自发形核核心，增强瞬时孕育效果，控制铁水在在计算的浇注时间内浇注完毕。
5)本发明的目的是利用一套电器2个小吨位(X)感应电炉进行熔化＞3X的铁水生产超大型厚壁球墨铸铁。本发明的熔炼工艺方法成功解决了大吨位球墨铸铁多炉熔炼；浇注现场的球化孕育工艺成功实现了超大型厚壁球墨铸铁的球化和孕育处理，并且很好地解决了厚大件的球化孕育衰退问题。
6)超大型厚壁球墨铸铁熔炼及变质处理工艺方法，成功地解决了小吨位感应电炉熔炼大吨位铁水，有效地解决了大吨位球墨铸铁的变质处理，厚壁铸件型内衰退问题以及厚壁处的石墨偏析等问题。本发明实现了超大型厚壁球墨铸铁件的国产化，提高了我国球墨铸铁的生产技术与产品竞争力。
具体实施方式
一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法，其特征是，
它包括如下步骤：
a.熔化设备的选用：选用一套电器设备分别带动两个小于等于20吨的感应电炉；
b.加料熔化：先将原料装入其中一个上述感应电炉内熔化，熔化过程温度保持在1350～1390℃，熔化完成后，进行成份检测和成份调整时的温度要小于1470℃，成份调整合格后升温至1480～1520℃过热，在过热温度下保持3～10分钟后出铁，同时启动另一个上述感应电炉进行熔化；
c.保温：将上述先熔化好的铁水倒进保温包内进行保温，后熔化的铁水调整好成份和温度后倒进一重型包内，再将保温包内的铁水回炉加热后也倒入重型包内；
d.球化：将上述集中在一重型包内的铁水运输到浇注现场进行包对包出铁，铁水出到大约60％左右后停止，球化反应开始，反应大约3分钟左右后再将剩余的铁水出完，出完后从浇包底部吹惰性气体；
e.孕育：球化反应进行至2～3分钟再出铁水时，向专用孕育槽中加入孕育剂进行孕育，孕育剂加入量为铁水重量的0.5％～1.0％；
f.浇注：采用重型底漏式浇注，打开浇包滑动水口，铁水充满水口盆后，静止几秒钟，挑起水口堵，同时打开随流孕育装置，随流孕育剂加入量为铁水重量的0.05～0.3％；
保温包内的铁水的降温速率为小于2℃/分钟。
上述球化剂为铱基重稀土球化剂、稀土镁球化剂和硅镁合金球化剂，其重量百分比为0.8％～1.4％∶0.1％～0.3％∶0.05％～0.25％。
上述孕育剂为长效硅钡孕育剂和碳化硅孕育剂，其重量百分含量分别为0.4％～0.8％，0.1％～0.3％。

Claims (4)

1.一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法，其特征是，它包括如下步骤：
a.熔化设备的选用：选用一套电器设备分别带动两个小于等于20吨的感应电炉；
b.加料熔化：先将原料装入其中一个上述感应电炉内熔化，熔化过程温度保持在1350～1390℃，熔化完成后，进行成份检测和成份调整时的温度要小于1470℃，成份调整合格后升温至1480～1520℃过热，在过热温度下保持3～10分钟后出铁，同时启动另一个上述感应电炉进行熔化；
c.保温：将上述先熔化好的铁水倒进保温包内进行保温，后熔化的铁水调整好成份和温度后倒进一重型包内，再将保温包内的铁水回炉加热后也倒入重型包内；
d.球化：将上述集中在一重型包内的铁水运输到浇注现场进行包对包出铁，铁水出到大约60％左右后停止，球化反应开始，反应大约3分钟左右后再将剩余的铁水出完，出完后从浇包底部吹惰性气体；
e.孕育：球化反应进行至2～3分钟再出铁水时，向专用孕育槽中加入孕育剂进行孕育，孕育剂加入量为铁水重量的0.5％～1.0％；
f.浇注：采用重型底漏式浇注，打开浇包滑动水口，铁水充满水口盆后，静止几秒钟，挑起水口堵，同时打开随流孕育装置，随流孕育剂加入量为铁水重量的0.05～0.3％；
2.如权利要求1所述的一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法，其特征是：所述保温包内的铁水的降温速率为小于2℃/分钟。
3.如权利要求1或2所述的一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法，其特征是：所述球化剂为铱基重稀土球化剂、稀土镁球化剂和硅镁合金球化剂，其重量百分比为0.8％～1.4％∶0.1％～0.3％∶0.05％～0.25％。
4.如权利要求1或2所述的一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法，其特征是：所述孕育剂为长效硅钡孕育剂和碳化硅孕育剂，其重量百分含量分别为0.4％～0.8％，0.1％～0.3％。
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