CN1038566C - 离心铸造熔渣 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离心铸造熔渣，其特点是它的化学成分(重量%)为：Al2O3：10～20%，SiO2：30～50%，Na2O或K2O中任一种或两种之和为：8～15%，CaF2：10～20%，Fe2O3：0～5%，Al-Si共晶体或亚共晶体：10～20%。本发明熔渣具有良好的速溶性和脱溶性，能保温，并且能使铸件获得光滑、无疏松的内表面，适用于离心铸造管类铸件的铸造过程。

Description

离心铸造熔渣
本发明属于离心铸造辅助原料，主要适用于离心铸造管类铸件的铸造过程。
采用离心法浇注铸件时，钢液首先接触型桶内表面涂层，形成激冷层，接着在离心力作用下，结晶垂直于轴向，形成柱状晶，有利于气体和夹杂的排除。最终由于温度的降低，夹杂的增多，结晶核心的增多，在柱状晶之后，形成等轴晶层，在此层内，易存在夹杂、气孔和疏松。如果将熔渣加入中间包或在浇注时随钢液一起注入离心型桶内，借助于离心力的作用，将这种比重轻的耐火熔渣趋向于铸管内表面，形成保护层，使钢液延缓凝固，与此同时，钢液不再是自由表面，熔渣与钢水之间存在界面，以利气体和夹杂的去除，获得少或者无疏松层的表面，以至于不加工即可以应用，提高成材率。现有技术中，CN1023861C公开了一种离心铸造熔渣，但它的作用主要是解决复合轧辊或其他复合管类在离心铸造过程中，两种金属结合的结合界面质量问题，不适用于解决离心铸造管类铸件内表面去除气体和夹杂以及保温的问题。
本发明的目的在于提供一种熔点可调、脱溶性好、能保温、能使铸件获得光滑、无疏松的内表面的离心铸造熔渣。
根据上述目的，本发明离心铸造熔渣的具体化学成分(重量％)为：Al2O3：10～20％，SiO2：30～50％，Na2O或K2O中任一种或两种之和为：8～15％，CaF2：10～20％，Fe2O3：0～5％，Al-Si共晶体或亚共晶体：10～20％。
下面分述这些成分的作用：Al2O3和SiO2作为熔渣骨架成分，决定熔渣的耐热温度，如果熔渣耐热温度要求高一些，Al2O3取上限，反之，耐热温度低SiO2取上限。加入Na2O或K2O可有效地降低熔渣的熔点，因此根据要求适当加入Na2O或K2O，使熔渣的熔点控制在1200-1300℃为宜。CaF2起稀释熔渣，增加流动性的作用；Na2O或K2O以及CaF2成分的存在，有利于熔渣与钢脱溶。熔渣中的Fe2O3成分作为氧化剂，在有Al和Si的条件下，发生氧化还原反应，放出热量，使Al和Si变成氧化物，这些氧化物浮于钢管内表面，形成保护层。加入的Al-Si成分为共晶或亚共晶体，共晶温度为577℃，如果选择共晶体成分，当熔渣加入钢液中，熔渣温度略大于577℃时，所述熔渣中的Al-Si共晶体即可变成Al、Si组成的单相区，Al、Si与O2发生氧化反应，放出热量，并使Al、Si变成氧化物，还原氧，起到脱氧作用，同时放出的热量，增加了钢液的温度，这是本发明熔渣的优点，如果熔渣中选择Al-Si亚共晶体成分，只是熔渣的温度达到比577℃更高一些，才能使Al-Si亚共晶体变成Al、Si组成的单相区，作用原理相同。
本发明的生产方法如下：先按本发明熔渣的化学成分范围配料，其中，Al2O3、SiO2、Na2O或K2O的粒度要求180～200目，然后混合均匀备用，即制得本发明离心铸造熔渣。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、熔渣的熔点可调，熔点随Al2O3、SiO2、Na2O或K2O、CaF2的成分而变化。
2、熔渣与钢液的脱溶性好。
3、熔渣的加入不会降低钢液的浇注温度，这是因为在熔渣中加入了Al-Si共晶体或亚共晶体成分，所述Al-Si共晶体的共晶温度为577℃，当熔渣成分中选用Al-Si共晶体时，在熔渣加入钢水中，熔渣的温度达到共晶温度后，所述Al-Si共晶体迅速熔化，变成Al、Si组成的单相区，Al、Si与O2发生氧化反应，放出热量，钢液温度增加，因此，不会降低钢液浇注温度。
4、能使铸件获得光滑、无疏松的内表面，离心铸造时在钢液内表面，迅速形成保护层，去除气体，夹杂，获得光洁表面达到4～6，采用此熔渣生产的辐射管，不用加工内表面。
5、采用本发明熔渣离心铸造，铸件表面富有Al和Si的氧化物，对表面产生钝化处理作用，能提高铸件耐磨耐蚀性能。
6、熔渣的速溶性好，因熔渣的熔化速度较快，可加在中间包或浇注时加入钢水中。
实施例。
根据本发明的化学成分范围，配制了五批本发明离心铸造熔渣，其具体的化学成分如表1所示，其性能如表2所示。利用这五批所配制的熔渣，加入中间包底部60秒种即可浮到钢包表面，钢液表面无明显温降，离心铸造后，检查铸件表面，在内表面有2～3mm等轴晶区，均无疏松，内表面光滑，可以达到4～6，一般铸件内壁不加工即可使用，而且内壁有Si和Al的氧化物，起到耐磨耐蚀作用。表1实施例离心铸造熔渣的化学成分(重量％)
成分批号   Al2O3  SiO2  Na2O  K2O  CaF2  Fe2O3  Al-Si共晶体87.5％Al12.5％Si  Al-Si共晶体80％Al20％Si  Al-Si共晶 体70％Al30％Si
 1  11.5  49.5  9.0  /  10.5  4.5  15.0  /  /
 2  18.0  40.8  10.5  /  15.0  4.1  / 11.6  /
 3  19.4  32.6  /  14.5  19.0  0.5  /  /  14
 4  10.8  48.3  5.3  9.0  16.0  0.4  /  /  10.2
 5  15.6  35.0  /  8.9  19.4  1.2  19.9  /  /
表2实施例离心铸造熔渣的性能
    性能批号 脱溶性 速溶性 利用本发明熔渣加工的铸件的内表面光洁度
1 好 好 5，光滑无疏松
2 好 好 5，光滑无疏松
4 好 好 6，光滑无疏松
5 好 好 4，光滑无疏松
6 好 好 6，光滑无疏松

Claims (1)

  1. 一种离心铸造熔渣，其特征在于本发明具体化学成分(重量％)为：Al2O3：10～20％，SiO2：30～ 50％，Na2O或K2O中任一种或两种之和为：8～15％，CaF2：10～20％，Fe2O3：0～5％，Al-Si共晶体或亚共晶体：10～20％。
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