CN1041329C

CN1041329C - 在浇铸炉内致密石墨铸铁生产的工艺控制

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Publication number: CN1041329C
Application number: CN94194407A
Authority: CN
Inventors: 斯蒂格·伦纳特·贝克鲁德H; 康尼·安德森
Original assignee: SinterCast AB
Current assignee: SinterCast AB
Priority date: 1993-12-30
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 1998-12-23
Anticipated expiration: 2014-12-07
Also published as: DE69412861T2; CZ151996A3; KR100359377B1; ATE170223T1; LT96076A; SE9304347D0; CN1136828A; SI9420078A; JP3973168B2; AU684128B2; LV11749B; CA2177597A1; ZA9410359B; HU9601570D0; SE502227C2; AU1428695A; JPH09508176A; LT4137B; EE9600098A; DZ1843A1

Abstract

一种连续地提供熔融铸铁以铸造紧密石墨铸铁(CGI)的过程，包括：生产熔融铸铁的步骤，加入用来调整石墨化能力的剂，如果需要，对铁水脱硫至硫含量小于0.025%，将铁水送至一个调节炉，在调节炉内，利用铁水的一定补偿量代替从调节炉中排出的铸铁，使铁水的量被维持在一个预定的限度内，将铁水注入铸型或注入浇包，再从所述的浇包浇注入铸型，以及加入石墨形态变质剂和孕育剂，在浇注前取一个铁水的试样，或从铸型中取一个试样，以及当在试样中心和在容器壁附近记录铁水的温度随时间变化时，使试样从这样一个状态凝固，在该状态下试样和容器之间在高于结晶温度的一个温度维持热平衡，同时记录在试样中心及容器壁附近的铁水温度变化以及利用所记录的温度变化以一种公知的方式来确定铸铁的组织性能和石墨化能力，以及当所确定的铸铁的石墨化能力和组织性能与CGI的已知的性能偏离时，按照与该偏差的一个预定关系调整加入的石墨化能力调整剂的量，或调整加入的或去除的石墨形态变质剂的量，或者调整加入的孕育剂的量。

Description

在浇铸炉内致密石墨铸铁生产的工艺控制

本发明涉及一种为凝固成致密石墨铸铁的铸件提供预处理铁水的方法。

致密石墨铸铁(下面缩写为CGI)是这样的一种铸铁，当在抛光的一个二维平面上观察它时，其中的石墨呈蠕虫状(也被称为致密铸铁或蠕虫状铸铁)；蠕虫状石墨在ISO/R945-1669中被定义为“Form III”石墨或者按照ASTM specification A247蠕虫状石墨被定义为“Type IV”石墨。

CGI的机械性能是灰铸铁和球墨铸铁的最佳性能的结合。CGI的疲劳强度和极限抗拉强度与珠光体球墨铸铁的数值相当，同时CGI的导热性与灰铸铁的导热性相似。尽管如此，CGI与约占铸铁总产量70％的灰铸铁和约占铸铁总产量25％的球墨铸铁相比，目前CGI只占铸铁的世界总产量的有限的部分。

以前CGI的产量有限的一个原因是难以可靠地生产CGI。难点是在生产CGI的过程中CGI中的石墨化能力和石墨形态变质元素必须在一个很窄的范围内被同时控制。迄今，借助于大量的实验以及完全凭经验条件和经常性的高昂代价，才使这个控制过程得以完成。SE-B-444,817，SE-B-469,712和SE-B-470,091所描述的方法已经大部分解决了这些困难。SE-B-444,817描述了一种包括石墨形态变质剂的铸铁的生产方法。该方法的基础是热分析，这种方法使石墨的析出和生产能在一个小而有代表性的试样的实际凝固过程中实现；且该方法最终能如浇铸时所要求的CGI的最佳凝固那样，用附加的石墨形态变质剂来处理铁水。由于在凝固过程中试样的中心和接近取样的容器壁的铁水的一个位置的温度随时间的变化被记录，因此得到了能用来提供关于浇铸过程中凝固阶段的信息的两个不同的凝固曲线。因为这种取样方法提供了快速而又很准确的关于铁水的固有的结晶性质的信息，所以SE-B-444,817的主题提供了一种在宏观上控制CGI生产的最初的现实可能性。

SE-B-469,712讲述了一种SE-B-444,817所讲述的方法的改进，在该改进的方法中利用装有一种物质的一种带壁的特殊类型的取样容器，该物质使溶解在靠近该容器的铁水中的镁元素的浓度降低至少0.003％。这样做的目的是建立一个降低镁含量导致产生片状石墨的界限；就Mg元素而言，从致密石墨形态到片状石墨形态的转变的浓度范围只有0.003个百分点，主要从0.008％到0.005％，虽然其绝对的值可随凝固时间而变化。

SE-B-470,091描述了SE-B-444,817所讲述的方法的进一步的改进。该专利说明书描述了如何能确定组织被变质处理的铁水的实际的碳当量(C.E)或者石墨化能力，尤其碳当量(C.E)高于共晶点的CGI。而且再次使用热分析结果来校正或调整铁水的成分。该方法以将低碳铁块放入取样容器为基础，

其中该铁块的尺寸是这样的，即当容器充满铁水时该铁块不完全被熔融，当铁水凝固时记录铁水的温度。当温度越过γ液相线时，做为一种近似的组织被变质处理的铸铁的绝对温度或相对于共晶温度的实测的和已校准的值的温度差被记录；在该组织被变质处理的铸铁的相图的基础上，铁水的碳当量(C.E)被确定。

这些专利说明书的所讲的内容基本上代表了以工业规模为基础的相同质量的CGI的生产方法的技术状况。对于在例如DE-A1-29,37,321(stefanescu)，DE-C1-34,12,024(Lampic)或JP-52,026,039(Komatsu)中所描述的老式的方法，这几乎是不实际的，因为这些老式的方法充满了废品的问题。然而，如上所述，CGI的生产仍然是很有限的。导致这样的一个重要的原因是迄今还不能在一些连续或半连续的过程中可靠地控制CGI的生产，而只能在断续的过程中控制CGI的生产。

这里“连续过程”的基本意思是连续地提供凝固成CGI的铁水的过程，例如在设置在连续移动的铸模生产线内的铸模中浇铸，即，没有任何装原料或移动已处理的铸铁的过程的间断，能连续地获得不间断铁水流的过程，与“间歇过程”不同，“间歇过程”的意思是凝固成CGI的各个铁水包的生产和分送由连续的类似的断续操作组成；“半连续过程”意思是包括一个断续的子过程和一个连续的子过程的一个总的过程，例如，一个包括断续的处理过程和向反应容器装原料的过程，从该反应容器中可以连续地获得最终的产品，即，没有任何间断，在本案中，意味着在一个连续移动铸模生产线上可生产CGI的连续的铸件但其也能够生产CGI的独立(单个)的铸件。

一个间歇过程和一个连续或半连续的过程之间的一个重要的差别是在间歇过程中，产品性能基本上不能从一个产品到另一个产品改变和调整，而只有当准备一批新的原料时产品性能从一个产品到另一个产品被改变或调整，而在至少包括一个被控制的连续的子过程的一个过程中这样的改变和调整原则上随时随地都能进行；在本案中，是在浇铸前生产过程的最后的可能阶段通过对铁水中的孕育剂(也可选择石墨形态变质剂)的含量的在线控制而影响生产过程的，这将在以后更详细地讨论。为了简单起见，以及由上述所讨论的差别证明，在本说明书中“连续过程”的概念和“半连续过程”的概念将被包括在“连续过程”一词中。

为了经济利益，近乎净重的形状(near-net-shape)的铸造金属或合金的大规模的生产早晚需要一种连续的制造过程，这个事实对于本领域技术人员来说是显而易见的，连续过程对于间歇过程来说具有许多优点，这对于本领域任何技术人员来说是清楚的。从逻辑上讲，例如，连续制造方法的优点在于影响生产流程的限制性环节(congested sections或bottlenecks)的潜在危险在生产链中大大地减少，并能提供生产设备最佳的经济用途。

如在引言中所述的，仍然利用断续过程而不用连续过程生产CGI的主要原因之一是因为老式技术的过程的控制问题不便用于可靠的连续的CGI生产过程。

在这个领域内的有实际意义的所有技术改进都朝着解决断续制造过程的问题。前面所述的专利说明书描述的方法是控制和调整有限量的(即，一个批量)给定铁水成分。从这批量中取出一个试样进行热分析，如果热分析的结果与所规定的数值不符合，那么整批量的组分被校正，即，如果这校正是完全可能的；如果该批量的组分不能被校正，那么整个批量被转移走。

取样以及校正铁水的组分之后，铁水按照已知的方法尽可能快速地浇铸，通常在5-20分钟之内。当等待的时间过长时铁水内的许多附加物起化学反应而且在铁水保持的温度下变得不活泼。这样，间歇生产过程的条件不允许对于每一批量多于一次的取样机会，而且过程中断是不允许的。从一个移动的铁水包中取试样，在分析试样的时间过程中铁水有被除渣的时间和被送至最终处理的位置的时间，在那里该分析结果被用来对浇铸前的铁水进行一些必要的调整。最终的热分析是不合适的因为这将减少可利用的浇铸时间。这样，现有的工艺过程虽然在许多方面是有优势的，但是它对连续制造过程似乎没有形成好的基础，因为按照所述的以前的工艺对于产品性能的直接控制没有提供机会，只是当时对一个批量调整。

在间歇生产方法中，在该过程的早期阶段于铁水中加入孕育剂和石墨变质剂的主要的量，之后实施热试样分析过程以及浇铸前立刻对铁水成分进行调整。由于孕育剂的作用有限，孕育剂主要的量必须显著地大于与相应的待浇铸的铸铁所要求的含量。孕育剂促进石墨晶体的形成，但如果铁水的浇铸和随后冷却不迅速(eminent)，那么许多结晶过程中已形成的晶核将在铁水中再次熔解或因物理作用例如漂浮作用从铁水中排出。将孕育剂的用量减少到与被浇铸的铸铁中所要求的含量相应的量当然是所希望的。

加入该过程内的存在于铁水中的硫的量必须保持在一个低的水平；硫本身在CGI中是不希望存在的，因此在该过程无论如何硫本身必须被除去。高的硫含量也将降低热分析的准确性。存在的硫将同Mg反应，Mg是通常用在该过程中的石墨形态变质剂。如在SE-B-469,712中所提供的内容，只有以元素的形式被熔解的Mg有使石墨形态改变的作用。在分析测量的结果时，一个高的硫含量引起加入的Mg的主要部分在取样时与存在的硫是否完全反应的不确定性，以及铁水需要被校正的范围的不确定性。找到减少或消除这些误差的方法当然是所希望的。

本发明的一个目的是借助于一个实施过程控制的改进的方式，提供一种CGI的连续的生产方法，该方法具有上面所指出的希望得到的性能。

按本发明的方法包括如下步骤：

a)连续地生产多批脱硫的熔融铸铁；

b)根据步骤g)中的结果，通过加入碳和/或硅和/或钢调整在步骤a)中产生的熔体中的碳当量，并且调整石墨形态变质剂的量；

c)将熔融铸铁送至一个调节炉，其中熔融铸铁的量维持在一个预定的限度内，以补偿在步骤d)中间歇性地排到单个铸模中的铸铁水中；

d)基于步骤g)的结果，在将铸铁水浇铸到一个铸模中去之前的短时间内加入孕育剂。

e)从铸模的浇铸口中取出一个熔融铸铁的试样；

f)使试样从一个在高于结晶温度时试样和其容器处于的一个基本的热均衡的状态凝固，而同时记录下与时间有关的温度变化从而以已知的方式得到铸铁的结构特性和碳当量；和g)当铸铁试样的碳当量和/或所形成的结构特性和相应的已知的碳当量和/或结构特性相差超过一个预定的数值时，则I)在步骤b)中调节新进来的熔融铸铁中的碳当量，II)在步骤b)中或者必要时直接在调节炉中调整铁水中石墨形态变质剂的量，和/或III)在步骤d)中调节孕育剂的量。

由于脱离在以前的工艺发展的方向以及代替用热的方法分析被充分处理的铸铁，而使上述问题得以解决，并且利用一个连续过程能够生产CGI。

按照本发明，只是在浇铸前孕育剂需要被立刻精确定量加入，而这在常规方法是不可能的，在常规方法中在过程中孕育剂被大量地早加入，必需过量。而在本发明中，则是测量充分被处理的铸铁的结晶的能力，测量的结果用于孕育剂加入的反馈控制，孕育剂的加入在处理过程的可能的最后阶段完成，以便于优化加入该系统的孕育剂量。因为孕育剂通常包括FeSi，这将影响碳当量(C.E)的值，因此该结果也被反馈到步骤II并用来增加或减少调整所需要铸铁的碳或/和硅含量的处理剂的加入。

当实施本发明时，如果需要，调节高含硫量的铁水是较容易的。在将熔化的铸铁送进调节炉之前可以设置一个脱硫步骤，或者作为一种选择，也可以加入定量的石墨形态变质剂，它除了一定量的用于改善组织性能的变质剂外，其中也包括与铸铁的硫含量相应配比的量，这样，原则上，所有的硫到过程结束时基本上被反应，所以CGI中不溶有硫。如前所述，这个反应不是瞬时的而且损害在过程中所取的试样。当实施本发明时，在过程结束时从铁水中取样，一般铁水在调节炉内保持很长一段时间。随着每新的一批铁水被送至调节炉，所述的新的批量的铁水的有效的硫浓度通过与存在于调节炉内的较低有效硫浓度的铁水混合而被减少，以及加入的硫在取样前被赋予了更完全反应的时间。

铁水的生产在一个熔化炉内适当地完成，例如冲天炉或电炉，铁水的生产可由一个包含熔融和处理的炉子的双联法来进行。用于生产铁水的原材料可是铁屑，生铁原料，回炉铁，或者其它常规的铸铁炉料，或者以上这些的混合；尽管不希望，原材料仍可能有相对高的含硫量。

铁水的碳当量(C.E)通过碳和/或低碳硅铁来调整，碳和/或低碳硅铁加入的量与刚浇铸的铁水的热分析的结果相一致；调整碳当量(C.E)的原理基本上按照SE-B-470,091所描述的方法。

按照本发明的一个实施例(下面称之为实施例A)，铁水被送入到一个反应容器内，通常是一个铁水包，在该反应容器内铁水经过一个基本的处理过程，在该基本处理过程中，基本上按照SE-B-444,817和SE-B-469,712所描述的方法，根据上述分析结果加入一定量的一种石墨形态变质剂如Mg。镁可根据任何适当的常规的方式加入到铁水中。含镁合金(例如含有45-60％ Fe，40-70％ Si以及1-12％ Mg的FeSiMg合金)可用于一个所谓的夹层方法(即，合金被放在反应容器的底部，铁水在合金上浇铸)，因为纯Mg产生较少的渣，最好加入纯镁。纯镁可以例如线的形式加入，或以所谓的GF-转换器(GF＝Georg Fisher AG)的形式加入。如上所述，不需要在基本上处理过程中包含一种孕育剂，尽管在基本过程中包含加入孕育剂也无关紧要。

一旦完成上述选择的基本处理过程，即进行铁水除渣以及将铁水送至一个调节炉，该炉可以是一个开放式炉，例如，该过程调节是利用一个连续的渣层保护铁水以防止被气氛氧化，不过最好用一个封闭式的炉，该炉最好设有一种惰性保护气体的氛围。这减少了所不希望得到的铁水成分的氧化，特别是象Mg那样的容易被氧化的石墨形态变质剂。当利用一种保护气体时，可使用诸如氮气或一种惰性气体，或上述气体的混合气体的那样的非氧化气体。

按照本发明的一个实施例，所用的封闭式的调节炉最好是加压的。除了使该炉加压以及进一步减少空气进入调节炉内的铁水中之外，在调节炉采用适当的结构时，炉压能够调节，因而可用一种有利的方式控制铁水向铸模的排空，这将在下面更详细地描述。

该炉例如可是由ABB公司出售的PRESSPOUR型炉。被加入的单批的铁水在调节炉内与已存在的铁水混合。

炉内再加入的铁水含量一般可到达大约25％，因为发现这种循环水平具有好的量均衡效果。

按照实施例A，进一步的石墨形态变质剂，例如Mg，如需要可加入调节炉内的铁水中。镁可以钢包镁芯线或棒的形式加入，线或棒通过炉的外壳或盖上的一个可封闭的开口加入炉内。如前面的加入物一样，加入该系统的Mg的量由在铸模中或其上游的充分处理的CGI的热分析结果控制。当至少一定量的石墨形态变质剂加入铁水中时在铁水中有产生气体的危险，例如象Mg，当其被加入铁水中时容易气化。当调节炉被加压时产生的气体容易破坏加压控制系统。因此，当在调节炉内将石墨形态变质剂加到铁水中时，调节炉内的压力最好减小。

按本发明另一方法，包括如下步骤：

a)连续地生产多批脱硫的熔融铸铁；

b)根据步骤i)中的结果，通过加入碳和/或硅和/或钢调整在步骤a)中产生的熔体中的碳当量，并且调整石墨形态变质剂的量；

c)将熔融铸铁送至一个调节炉，其中熔融铸铁的量维持在一个预定的限度内，以补偿在步骤d)中间歇性地排到铁水包中的铸铁水；

d)将熔融铸铁浇入铁水包中；

e)基于步骤i)的结果，调整石墨形态变质剂和/或孕育剂的量；

f)将熔融铸铁从所述铁水包中浇铸到至少一个铸模中；

g)从铸模中取出一个熔融铸铁的试样；

h)使试样从一个在高于结晶温度的温度时试样和其容器处于的一个基本的热均衡的状态凝固，而同时记录下与时间有关的温度变化从而以已知的方式得到铸铁的结构特性和碳当量；和

i)当铸铁试样的碳当量和/或所形成的结构特性和相应的已知的碳当量和/或结构特性相差超过一个预定的数值时，则I)在步骤b)中调节新进来的熔融铸铁中的碳当量，II)在步骤e)中调整新进来的铁水中石墨形态变质剂的量，和/或III)在步骤e)中调节孕育剂的量。

在另一实施例(下面相对于实施例A被称为实施例B)，铁水在被浇铸到铸模中以前从调节炉送至一个小的浇铸的铁水包里，石墨形态变质剂的总量按照上述铁水调整原则加入所述的铁水包内，即装在调节炉内的基本铁水先不用Mg来处理。

生产步骤的工序被热分析取样中止。最好在浇口或在浇铸口系统中取样，虽然也能从浇铸液流取样或者如从一个浇铸的铁水包中取样。取样可是人工，例如利用一个手持喷枪，或是全自动地或是半自动进行，在这里半自动取样的意思是实际样品自动取出而取样器由人工变换。取样的装置可是例如在SE-B-446,775所描述的那种。由于在从调节炉取出的铁水能提供一个表示炉的含量的热分析结果之前，为了能使已存在于调节炉内的铁水与被加入该炉内的每一批新的铁水混合，必须经过一个给定的时间段，因此在取样前，调节炉的每批铁水的再次充填之后必需使几个铸模(一般大约4-5个铸模)通过。另一方面，就实施例A来说，必须以一个速度取样，该速度足够快以确保分析结果能用来改善下一个基本处理过程。确定混合时间的持续时间时，必须考虑这些重要的参数，包括充填铸模所用的时间，铸模的容量，调节炉的尺寸以及基本处理要完成的可利用的、铁水包的尺寸。

开始本过程所用的步骤大部分取决于起始条件：例如开始本过程之前车间可用来生产灰铸铁或球墨铸铁，或调节炉可或多或少装有铁水。无论哪种情形，首先调节炉装有铁水，可选择用Mg做基本处理，直至铁水的硫或/和附加物的浓度基本上在CGI生产的校正范围内。该炉充填铁水一般靠经验，同时可选择性地借助取自出铁口样品的化学分析。

按照实施例A，首先该炉被充填的铁水占炉子容量的大约3/4，直到得到一个孕育剂的稳定和均匀的水平后，铁水被排出，这个水平一般合适2-4个铸模，此后浇铸暂时中断，取一个热分析的试样，热分析的结果影响在反应容器里的下一批量铁水的基本处理，以后铁水充满调节炉，分析结果显示为了快速调整该系统在调节炉内将Mg加入铁水的可能的需要，此后生产开始。在操作中有计划的或不希望得到的中止时，炉内压力减小，然后停止生产，以便于炉出铁口内的铁水退回炉内，于是降低Mg的衰减或氧化。由于在炉内每单位时间的衰减率是已知的，所以能计算出在中止阶段活泼Mg的减少。于是中止后Mg的相应的量能被加入铁水中，生产重新开始。

当实施实施例B时，开始和停止程序基本上与前面所适用的步骤一样。铁水包应被重新加热。中止时，如果可能铁水包应被排空而使铁水进入铸模，否则中止后在几分钟之内即返回调节炉内，如果更长一些的停止，铁水包要重新加热；当重新开始生产时，铁水包被简单地再次充填。

现在将参照一些例子更详细地描述本发明方法，同时也参照附图，在附图中同样的附图标识代表同样的对象。

图1是按照本发明的方法的实施例A的原理性示意图；

图2是一个控制图的实例，该图用于在实施图1方法时控制铁水中的石墨形态变质剂的含量；

图3是类似于图2的控制图的一个例子，但只是涉及铁水中孕育剂的量；

图4是按照本发明的方法的实施例B的一个原理性示意图；

就图1所说明的实施例来说，该实施例是前面所描述的实施例A的一个实例，在炉2内有先准备的铁水1。在这种情况下，由铁屑产生铁水。如25所示，在铁水中加入碳和/或硅和/或钢来调整在炉2内的铁水的碳当量(C.E)。接下来铁水被转移到一个铁水包3内，在铁水包3内铁水经过一个基本处理过程，该过程包括以某种合适的形式加入镁11。这个基本处理之后，从熔体表面除去渣，铁水被送至和引入一个封闭的调节炉4，在调节炉4中维持一种加压的惰性气体气氛，该调节炉4是由ABB公司所出售的商标为PRESSPOUR^R的所谓的压力浇铸模的调节炉。铁水以一种被控制的方式从该炉流出，或是用在气体输送管18上的一个滑阀17或是用安装在出铁口9内的放出液体的孔13内的塞杆12来控制炉体空间16内的气体的过压，或者是利用这些控制方法的组合。利用一个感应加热元件22加热铁水5而且同时铁水5在某种程度上也被再次混合。被引入调节炉4中的一批铁水与已经存在于调节炉内的铁水5混合。当该过程连续时该调节炉最大容量的大约75％被利用。如需要可以再向炉4中加入镁。镁是以钢包镁芯的线或棒6的形式加入的，线或棒6通过在炉子外壳8上的一可封闭的开口7被加入炉4中。同其它加入物一样，镁的加入量也通过浇铸的CGI的热分析结果加以调整。开口7装有一个滑阀或盖19。该装置还包括一个排烟道20(可选择用开口7代替)，通过排烟道20，在炉的环境里的MgO粒子，Mg气化物及其它气体被排除，排烟道20装有安装在外壳8里的一个滑阀或盖21。在操作过程中为了不断地输送气体，阀17打开，而阀19和21关闭。当需要将Mg线6加入炉中时，先使炉内的压力降低，使出铁口9内的压力降至虚线所示的位置，这个操作过程用大约10-70秒完成，然后排烟道20内的阀21和镁进给阀19打开，这个过程用时大约5秒。Mg芯线6被加入该炉大约30秒。然后阀19和21关闭，该过程再用5秒。最后，阀17打开以及压力被增至正常操作水平，该过程用大约20秒。这样将Mg棒6加入调节炉所用的时间总共大约为70秒。排出铁水前按照上述调整原理将孕育剂10送入该炉的出铁口9。利用塞杆12控制从炉4排出的铁水。最后利用一个取样装置23取样进行热分析而使方法步骤中断，这里不详细地描述。在所描述的情况中，在一个铸模14的外浇铸口或浇口系统15中取样。为了确保分析结果表示炉的含量，取样前，调节炉的每一次再次充填以后允许通过4-5个铸模。利用一个计算机24分析试样，在这里不详细地描述；虚线箭头表示从计算机24出来或到计算机24去的信息流。

按照下面所描述的理论对该系统的石墨形态变质剂的加入适当地进行调整，在此参照图2的控制图，在图2中石墨形态变质剂的含量的控制值被作为时间的函数标在y轴上，时间被标在x轴上。y坐标的正值表示对于石墨形态变质剂的控制量的过量，负值表示缺乏。当y＝0时，控制量与x轴重合。参照标号有下列意义：

100＝标准上限(upper specification limit)

110＝控制上限

120＝控制下限

130＝标准下限(lower specification limit)

当实际值在控制限之内(即在线110与120之间)而且趋势不偏离该区域时，Mg的加入量不变化，与前面过程相同的Mg的量被包括在下一基本处理过程中。如果实际值在控制上限110上，在标准上限100下，在下一基本处理过程中Mg的加入量减少，如果实际值在相对较低的范围内(在线120与130之间)，在下一基本处理过程中Mg的加入量增加。如果实际值在标准上限100之上，铁水不再从调节炉排出直到Mg含量减弱(有意的)或者炉内的铁水被含镁量较低的铁水稀释直到镁含量达到一个合格的水平，同时给一个废品警告。如果调节炉容量不足，则在现存的铁水中可加入Mg含量少的炉料。当实际值降至标准下线130之下时也中止从炉排出铁水，这时在炉内加Mg线，此时发出一废品警告。

用相似的方式控制铁水的孕育剂的加入。图3的参照标号的意义与在图2相同。如果实际值在控制限内(在线110和120之间)以及趋势不偏离该区域，对于加入该系统的孕育剂的量不变。如果实际值在控制限外，在调节炉的出铁口的加入铁水的孕育剂的量或增加或减少；当实际值在标准限外(分别是线100和130)也给出一废品的警告。

对于如图4所描述的实施例，是前面描述的实施例B的一个例子，在一个炉42内准备铁水，然后铁水送至一个容器43，在容器43中铁水按照已知的任何适用的方法脱硫至大约0.005-0.01％的S的重量百分比，同时为了调整铁水的碳当量(C.E)值加入重量百分比为大约3.7％的碳。接着，从铁水表面除渣以及铁水被送至和引入一个加压的调节炉44(与实施例A的炉4相似)，它具有大约6-65吨的容量，按照实施例A所示的方法以一种控制方式从炉中排出铁水。被加入调节炉44的铁水与已存在其中的铁水45混合，同时也可加入任意合金化元素(例如Cu或Sn)；这些合金化元素也可或可选择地在过程中其它某个适当的时候加入，铁水从调节炉被注入一个小的处理或铁水包60。然后铁水包内的铁水用Mg芯线46处理和在浇铸铸模54之前用孕育剂50处理。上述方法步骤由从铸模54的外浇铸口或浇口系统55或从铁水包60取一热分析的试样63而中止。Mg和孕育剂的加入由浇铸的CGI的热分析结果控制。这些与图2和3有关的控制和调整理论也基本上适用于这个后来的实施例的情况。

对于本领域普通技术人员，应当理解的是本发明不仅局限于这里所描述的和阐明的实施例，在本发明的范围内上述方法在许多方面能改进。例如，为了使调节炉的给料可靠，在任意的基本处理后实施一个附加的热分析取样。其它方法原则，装置、部件、处理剂等等如上面所指出的那样当然也可在本发明的范围内使用。

Claims

1.一种为凝固成为致密石墨铸铁的铸件连续地提供预处理铁水的方法，包括如下步骤：

a)连续地生产多批脱硫的熔融铸铁；

c)将熔融铸铁送至一个调节炉，其中熔融铸铁的量维持在一个预定的限度内，以补偿在步骤d)中间歇性地排到单个铸模中的铸铁水；

d)基于步骤g)的结果，在将铸铁水浇注到一个铸模中去之前的短时间内加入孕育剂。

e)从铸模的浇注口中取出一个熔融铸铁的试样；

f)使试样从一个在高于结晶温度时试样和其容器处于的一个基本的热均衡的状态凝固，而同时记录下与时间有关的温度变化从而以已知的方式得到铸铁的结构特性和碳当量；和

g)当铸铁试样的碳当量和/或所形成的结构特性和相应的已知的碳当量和/或结构特性相差超过一个预定的数值时，则I)在步骤b)中调节新进来的熔融铸铁中的碳当量，II)在步骤b)中或者必要时直接在调节炉中调整铁水中石墨形态变质剂的量，和/或III)在步骤d)中调节孕育剂的量。

2.一种为凝固成为致密石墨铸铁的铸件连续地提供预处理铁水的方法，它包括如下步骤：

a)连续地生产多批脱硫的熔融铸铁；

d)将熔融铸铁浇入铁水包中；

f)将熔融铸铁从所述铁水包中浇注到至少一个铸模中；

g)从铸模中取出一个熔融铸铁的试样；

3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)中一定量的熔融铸铁被转移至反应容器中，在该容器中的熔融铸铁中加入石墨形态变质剂。

4.按上述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，调节炉基本上被封闭。

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，给调节炉提供一个惰性保护气体气氛。

6.按权利要求4所述的方法，其特征在于，给调节炉加压。

7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，如果和当在调节炉中的熔融铸铁中加入石墨形态变质剂时降低调节炉中的压力。

8.按上述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从铸模的浇口或浇注口系统中提取熔融铸铁试样。