CN105364028A - 一种球墨铸铁球化处理包堤坝的砌筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球墨铸铁球化包堤坝的砌筑方法，其特征在于：堤坝砌筑时，将传统的冲入法球化处理包的堤坝旋转90°，使堤坝与出铁槽的铁水方向平行；当铁水包的出铁槽出铁水时，铁水包中心线与出铁槽中心线偏离距离为球化处理包内径的四分之一，避开放置有球化剂、孕育剂、覆盖剂的一侧；因堤坝的方向与铁水包的出铁槽的铁水方向相同，堤坝高度不会产生固态剩余铁；堤坝出铁水时，铁水冲入包内，即使发生集束铁水和散流铁水两种铁水流动形式，也不会过早引爆球化剂。本发明的优点是球化剂起爆时间从不足15秒增加到超过30秒，球化剂加入量也减少20%，轧辊球化率提高，轧辊强度得到提高，降低了轧辊废品率。

Description

一种球墨铸铁球化处理包堤坝的砌筑方法

技术领域

本发明涉及铸铁件铸造成形技术领域，尤其涉及一种球墨铸铁球化处理包堤坝的砌筑方法，可广泛应用于各铸造厂各种球墨铁件的生产。

背景技术

球墨铸铁球化方法有多种,冲入法便是其中的一种,这方法是迄今为止国内外应用最广泛的球化处理工艺,这种工艺的特点是操作简便，正因为此才得到广泛应用。

冲入法就是在球化处理包的包底砌筑成“堤坝”形（也有“凹坑”形），如图3所示，在“堤坝”一侧放置球化剂、孕育剂，并捣实，上面覆盖保护材料，如铁屑、稻草灰、薄铁板等，这些材料统称为覆盖剂，覆盖剂将球化剂和孕育剂盖严，球化时将铁水向无球化剂和孕育剂“堤坝”一侧冲入，当铁水满过堤坝时便与球化剂和孕育剂作用，此时球化剂中的镁剧烈燃烧，俗称球化剂“起爆”，铁水球化反应也就开始进行。

铁水冲入时要求铁水流集中、快速冲入有球化剂和孕育剂的“堤坝”一侧，避免铁水直接冲入“引爆”球化剂而过早开始球化反应，从而影响球化效果。

球化剂起爆后铁水剧烈翻腾，铁水流不断地冲入铁水包内，为防止铁水因翻腾溢出包外，所以冲入法通常要求球化处理包的深度与内径比应大于1.5。

冲入法虽然操作简便，但相对于其它球化方法主要有四项缺点：①镁的吸收率偏低；②由于镁在空气中的大量燃烧，导致闪光和烟雾，使劳动条件恶化；③用中频炉出铁冲入球化，特别是大炉铁水熔炼，分多次出铁小包球化时，前期与后期各包球化操作中铁水冲入球化包中的铁水流形态变化较大，如图4、图5所示。前期冲入球化包的铁水为集束铁水，但冲击包壁后便成散流铁水，由于球化包小而铁水量较大，会过早“引爆”球化剂。而后期冲入球化包的铁水因为不是从出铁槽平稳流出而为散流铁水，虽然不一定冲击包壁，但会直接冲击球化剂，也会过早“引爆”球化剂。只有中间几包铁水球化时因炉内铁水量适中，出铁槽角度适中，才能球化良好，因此，前期球化处理和后期球化处理极不稳定，也不理想；④在大包球化铁水浇注多箱铸件时，浇注后期随包内铁水温度下降，就有铁水在堤坝内凝固，最终铁水倒不干净，“堤坝”内已经凝固的剩余铁在浇注后要立即清除，否则没有空间放置球化剂、孕育剂；而且“堤坝”越高则剩余铁就越多，如图6所示。

冲入法的传统“堤坝”形式是将球化包包底一分为二，一侧放置球化剂、孕育剂，另一侧为出铁侧，如果放置球化剂、孕育剂的一侧面积大，则可降低堤坝高度，但是出铁冲入的一侧则面积就变小，容易直接冲到球化剂、孕育剂；反之，如果放置球化剂、孕育剂一侧面积小，则要提高堤坝高度，出铁冲入的一侧则面积就变大，可减小铁水直接冲到球化剂、孕育剂可能性，但剩余铁就越多。

因此，既要保证铁水不直接冲到球化剂、孕育剂，又要保证另一侧能放置足量的球化剂、孕育剂，二者很难统一，所以，需要一种新技术来解决传统冲入法球化包存在的堤坝高度和面积大小之间的矛盾。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种球墨铸铁球化处理包堤坝的砌筑方法,是在冲入法进行球化处理的前提下，改变传统“堤坝”砌筑，使球化操作简便，铁水冲入快慢容易控制，球化效果稳定，同时延长球化剂起爆时间，提高镁的吸收率，降低球化不良率，提高球化效果，另外也能使铁水包内的铁水浇注干净，提高铁水利用率，减轻清包除铁工作量。

本发明的目的是这样实现的：一种球墨铸铁球化包堤坝的砌筑方法，其特征在于：堤坝砌筑时，将传统的冲入法球化处理包的堤坝旋转90°，使堤坝与出铁槽的铁水方向平行；当铁水包的出铁槽出铁水时，铁水包中心线与出铁槽中心线偏离距离为球化处理包内径的四分之一，避开放置有球化剂、孕育剂、覆盖剂的一侧；因堤坝的方向与铁水包的出铁槽的铁水方向相同，堤坝高度不会产生固态剩余铁；堤坝出铁水时，铁水冲入包内，即使发生集束铁水和散流铁水两种铁水流动形式，也不会过早引爆球化剂。

与现有技术相比，本发明的优点是：现有技术球化剂起爆时间不足15秒，本发明球化剂起爆时间超过30秒，球化剂加入量也减少20%，轧辊球化率提高，轧辊强度得到提高，降低了轧辊废品率。

附图说明

图1：一种球墨铸铁球化处理包堤坝的砌筑方法示意图。

图2：图1的横剖图。

图3：冲入法球化处理包示意图。

图4：冲入法铁水冲入不当集束铁水类型示意图。

图5：冲入法铁水冲入不当散流铁水类型示意图。

图6：冲入法剩余铁水示意图。

图中：1、出铁槽2、铁水3、球化处理包4、覆盖剂5、孕育剂6、球化剂7、堤坝8、固态剩余铁9、出铁槽中心线D、球化处理包内径H、堤坝高度L、偏离距离。

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种球墨铸铁球化包堤坝的砌筑方法，其特征在于：堤坝7砌筑时，将传统的冲入法球化处理包3的堤坝7旋转90°，使堤坝7与出铁槽1的铁水2方向平行；如图2所示，当铁水包的出铁槽1出铁水2时，铁水包中心线与出铁槽中心线9偏离距离L为球化处理包3内径D的四分之一，避开放置有球化剂6、孕育剂5、覆盖剂4的一侧；因堤坝7的方向与出铁包的出铁槽1的铁水2方向相同，堤坝高度H不会产生如图6所示的固态剩余铁8；堤坝7出铁水时，铁水冲入包内，即使发生如图4、图5所示的集束铁水和散流铁水两种铁水流动形式，也不会过早引爆球化剂6。

马钢重机公司用1.5吨中频炉熔炼离心复合球铁轧辊的高合金外层（工作层）铁水，外层铁水分数次进行球化处理，球化后的铁水浇入到卧式离心机上的高速旋转的的轧辊冷型中凝固冷却，形成离心复合轧辊的外层（工作层），另一台3吨中频炉同时熔炼离心复合球铁轧辊的内层（芯部）低合金球铁铁水，通过填芯浇注，使不同合金含量、不同要求的内层（芯部）、外层（工作层）的球铁冶金结合，铸造成离心复合球铁轧辊。

马钢重机公司生产的离心复合轧辊的品种主要规格为φ330mm×600mm、φ340mm×700mm、φ360mm×650mm、φ370mm×600mm、φ430mm×650mm等。以φ360mm×650mm轧辊为例说明：

每支φ360mm×650mm轧辊外层铁水需要量为330公斤，内层铁水需要量为700公斤。

用1.5吨中频炉熔炼外层铁水，浇注五支轧辊，分五次出铁，共球化五包铁水，用0.5吨球化包进行球化处理，总铁水量为1.65吨（中途补加钢铁、合金材料）。

用3吨中频炉熔炼内层铁水，浇注五支轧辊，分五次出铁，共球化五包铁水，用1吨球化包进行球化处理，总铁水量为3.5吨（中途补加钢铁、合金材料）。

以前采用传统冲入法的“堤坝”时球化剂起爆时间不足15秒，第一包和最后第五包起爆时间更快，仅为几秒钟。因此，第一包和最后一包铁水的球化效果最差，甚至不能球化，而使轧辊报废。而采用本发明的球化包堤坝砌筑新方法后，第一包和最后一包铁水的散流也不会过早引爆球化剂，球化剂起爆时间超过30秒，球化剂加入量也减少20%，不仅轧辊球化率提高，保证了轧辊强度，而且也降低了因球化不良而造成的轧辊废品损失。

Claims (1)

1.一种球墨铸铁球化包堤坝的砌筑方法，其特征在于：堤坝(7)砌筑时，将传统的冲入法球化处理包(3)的堤坝(7)旋转90°，使堤坝(7)与出铁槽(1)的铁水(2)方向平行；当铁水包的出铁槽(1)出铁水（2）时，铁水包中心线与出铁槽中心线（9）偏离距离（L）为球化处理包（3）内径（D）的四分之一，避开放置有球化剂(6)、孕育剂(5)、覆盖剂(4)的一侧；因堤坝(7)的方向与出铁包的出铁槽(1)的铁水(2)方向相同，堤坝高度（H）不会产生固态剩余铁（8）；堤坝（7）出铁水时，铁水冲入包内，即使发生集束铁水和散流铁水两种铁水流动形式，也不会过早引爆球化剂（6）。