CN110592466A - 铸态低温球铁的生产方法 - Google Patents

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CN110592466A CN201911013873.5A CN201911013873A CN110592466A CN 110592466 A CN110592466 A CN 110592466A CN 201911013873 A CN201911013873 A CN 201911013873A CN 110592466 A CN110592466 A CN 110592466A
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Abstract

本发明属于铸造工艺技术领域，具体的涉及一种铸态低温球铁的生产方法。采用原辅材料选择→造型、制芯→流涂→合箱→电炉熔炼→出炉孕育→喂丝球化孕育→倒包孕育→浇注随流孕育→开箱→清理→附铸试样加工与检验工序制备。本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，基于大量的用于欧洲火车上的轴线箱体铸件的生产实践统计结果，可确保产品附铸试块金相取样球化率≥90％、石墨大小为5‑6级、基体中铁素体含量≥95％、无碳化物；确保附铸试块抗拉强度、延伸率、硬度冲击值取样检测结果全部符合标准规定；本发明确保配合合理的铸造工艺设计铸件经UT、MT、RT探伤检验后符合标准要求。

Description

铸态低温球铁的生产方法
技术领域
本发明属于铸造工艺技术领域，具体的涉及一种铸态低温球铁的生产方法。
背景技术
低温冲击球铁由于在低温下具有较高的冲击韧度，满足了风电、高铁、核电、化工、水处理等领域设备在恶劣的工况条件下对铸件质量高性能、高效率、高可靠性的要求。但是，风电行业经过十多年的快速爆发式发展，目前已经面临着残酷的市场竞争并进入后市场时代；同时国内铸态下无合金化低温球铁的生产都是以高纯生铁为原料、采用冲入法进行球化处理的，因此普遍存在着生产成本高、废品率高、质量不稳定的状况。
专利CN101168191A《-20℃低温铸态无Ni球铁铸造兆瓦级风机组部件方法》及CN101363097A》《一种耐低温冲击大断面铸态球铁及其生产方法》中分别把Mn元素的含量上限定义在0.35-0.4％，由于Mn具有严重的正偏析倾向，往往富集于共晶团晶界处，促使形成晶间碳化物，显著降低韧性；而且Mn含量的提高，基体中的珠光体含量提高，根本无法保证基体中铁素体的含量稳定在95％以上，无法满足产品恶劣作业环境下高可靠性的基体组织的要求。
专利CN102071353B《一种耐低温高韧性铸态球铁、生产方法及其应用》中需要加入0.15-0.25％Ni，因我国镍主要依赖进口，且镍价格昂贵，增加了铸件的成本。专利CN103757172A《一种球墨铸铁的制备方法》中，需要在500-550℃保温2-3小时，进行应力退火工艺，热处理设备投入及能耗高，增加了生产成本；并且适合于冲天炉熔炼，而冲天炉熔炼因能耗高和环保限制属于淘汰工艺。
专利CN104451020A《一种球墨铸铁的生产工艺》，采用了石墨预处理技术，工艺过程复杂且电耗高，同时球化处理采用冲入法存在人为操作不稳定的因素造成铸件材质不合格的概率增大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种铸态低温球铁的生产方法。该方法是一种工艺先进、操作方便、经济高效、清洁环保的铸态下低温球铁欧洲标准EN1563: EN-GJS-400-18U-LT的稳定可靠的生产方法。
本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，采用原辅材料选择→造型、制芯→流涂→合箱→电炉熔炼→出炉孕育→喂丝球化孕育→倒包孕育→浇注随流孕育→开箱→清理→附铸试样加工与检验工序制备。
所述的原辅材料包括生铁、废钢、回炉料、增碳剂、包芯线、孕育剂、新砂、树脂、固化剂和发热保温冒口。
生铁化学成分按质量分数选用Si＜1％、Mn＜0.2％、P＜0.03％、S≤0.02％的优质Q10生铁。
废钢选用低锰(Mn＜0.10wt％)低硫磷的优质碳素废钢，如冲压的边角料压块。
原材料必须纯净无污无杂质，生铁、废钢有害元素含量的质量分数总和不超过0.2％，其中包括球化干扰元素和促进碳化物及珠光体生成元素(Cr、W、Sn、Sb、Cu、Mo、V、Ti、As、Pb、B、Bi)。
回炉料采用同一材质的浇冒口和废铸件。
球化包芯线采用含Mg、Re、Si和Ca多元素的高镁包芯线，以保证球化处理过程中飞溅少，兼备脱硫、球化、孕育的功能。
孕育剂选用Fe-Si-Ba-Ca长效孕育剂，出炉孕育剂和倒包孕育剂粒度为3-8mm、浇注随流孕育剂粒度为0.3-0.8mm。
表1球化包芯线和孕育剂的化学成分
造型、制芯、合型：采用国产年产10000吨的呋喃树脂自硬砂无箱自动造型线、自动浇注线。
原铁水化学成分及产品化学成分的选择：原铁水及产品铸件的化学成分如下表2所示。
表2原铁水及铸件化学成分
所述的电炉熔炼为按照配料加入优质Q10生铁、废钢、回炉料和增碳剂，采用5T/H中频感应电炉熔炼铁液，将炉料加热到1510℃-1530℃，取样、采用光谱仪和炉前热分析仪检测化学成分，调整原铁水成分达到设定要求；然后扒渣、测温，待铁水温度到1490℃-1500℃时出炉。
优选的，所述的电炉熔炼为按照配料加入优质Q10生铁、废钢、回炉料和增碳剂，采用5T/H中频感应电炉熔炼铁液，将炉料加热到1510℃-1530℃，取样、采用光谱仪和炉前热分析仪检测化学成分，调整原铁水成分达上述表2要求。调质处理时要考虑到球化处理过程中碳元素的烧损量，以及球化处理过程中的增硅量，并且碳的测定以热分析仪为准；然后扒渣、测温，待铁水温度到1490℃-1500℃时出炉。
所述的出炉孕育是将粒度3-8mm的Fe-Si-Ba-Ca长效孕育剂加入预先烘烤的球化处理包内，进行出铁孕育。孕育剂的加入量为出铁重量的0.4-0.55％，球化包的高径比为1:1.5，并保证选用的球化包球化处理时铁液液面离包口上沿的高度不小于规定要求，从而确保球化时的飞溅小并提高Mg的吸收率。出炉孕育处理后扒渣，用天车将球化包运送到喂丝球化孕育处理站。
所述的喂丝球化孕育的处理温度为1450℃-1490℃，包芯线的加入量为铁水处理量的 0.8％，球化时间在38s-43s，球化处理完毕，天车工将球化包运送到浇注机旁的倒包孕育工作台。
喂丝球化孕育处理站设置在炉前和自动浇注机附近，当球化包运送到球化站时，天车工利用处理包的升降把设置于球化处理室的包盖自动与球化包包口合拢。同时炉前工按照光谱仪测得的铁水中的含S量，并根据铁水的处理量和铁水的处理温度，将已处理所需的包芯线的长度和喂丝进给速度设定好，随时可按动按钮进行喂丝球化孕育处理。
所述的倒包孕育是将喂丝球化后的铁水倒入预热后的装有粒度为3-8mm的Fe-Si-Ba-Ca 孕育剂的浇注包中，进行倒包孕育、撒集渣剂、扒净融渣，并清除包壁、包口、包嘴处的散渣和铁豆。
所述的浇注随流孕育是采用自动浇注机进行浇注，浇注温度控制在1350℃-1380℃。浇注时进行随流孕育，随流孕育剂粒度为0.3-0.8mm，加入量为0.1％-0.15％。由于从电炉到喂丝站、倒包工作站、浇注机之间布局紧凑，铁水流转方便快捷，从球化结束到浇注完毕可控制在6分钟内。
所述的开箱时间为浇注后的铸件随砂型冷却至200℃以下方可开箱。
所述的清理是去除浇口、冒口、出气片、附铸试块、清理毛刺、去除飞边，并进行抛丸处理达要求。
所述的附铸试样加工与检验是依次从附铸试块上取抗拉试块、金相试块、硬度试块、冲击试块并进行试样加工和测试，同时对铸件在指定位置进行RT、UT、MT探伤。
本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，是一种适用于-20℃低温环境下EN1563:EN-GJS-400-18U-LT的生产技术，且参数设计以欧洲火车减震器铸件为基础。
本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，适用于制造-20℃低温冲击球墨铸铁的铸件。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，以国产优质Q10生铁为原料替代了国内大多数生产厂家采用的价格昂贵的高纯生铁，采用喂丝球化替代了国内普遍采用的冲入法球化处理，通过合理设计化学成分、优化喂丝球化工艺与过程控制、采用多次孕育、控制开箱温度，保证获得-20℃低温球铁高可靠性、高安全性、高冲击韧度标准要求的优质铸件，并实现了生产的安全、高效和稳定。
(2)本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，是一种工艺先进、操作方便、经济高效、清洁环保的铸态下低温球铁欧洲标准EN1563:EN-GJS-400-18U-LT的稳定可靠的生产方法。
(3)本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，基于大量的用于欧洲火车上的轴线箱体铸件的生产实践统计结果，可确保产品附铸试块金相取样球化率≥90％、石墨大小为5-6级、基体中铁素体含量≥95％、无碳化物；确保附铸试块抗拉强度、延伸率、硬度冲击值取样检测结果全部符合标准规定；本发明确保配合合理的铸造工艺设计铸件经UT、MT、RT探伤检验后符合标准要求。
(4)本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，操作简单：现有的低温球铁的球化处理工艺普遍采用冲入法，本发明通过优化工艺、合理选择原材料与化学成分，采用喂丝球化孕育工艺，处理前只需将喂丝的进给速度和包芯线长度设定好，取代了冲入法修筑球铁包堤坝和反应室的操作、也省去了对球化剂的再次称重、倾倒、夯砸，同时也省去了向火烫的热铁水包投入球化剂和孕育剂及捣实的操作，球化处理时只需启动按钮，整个过程实现了自动化。
(5)本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，质量稳定：操作简单：现有的低温球铁的球化处理工艺普遍采用冲入法，本发明通过优化工艺、合理选择原材料与化学成分，采用喂丝球化孕育工艺，处理前只需将喂丝的进给速度和包芯线长度设定好，取代了冲入法修筑球铁包堤坝和反应室的操作、也省去了对球化剂的再次称重、倾倒、夯砸，同时也省去了向火烫的热铁水包投入球化剂和孕育剂及捣实的操作，球化处理时只需启动按钮，整个过程实现了自动化。
(6)本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，经济实用：与冲入法球化剂的加入量大相比，本发明采用的方法球化剂加入量为0.7-0.85％，同时该方法球化时铁液的增硅量很少，可以增加回炉料的使用比例；而且球化处理过程增硅少，扩大了后续采用孕育处理改善石墨形态的空间，从而降低了原材料选择上苛刻的要求，实现了采用国产优质Q10生铁取代高纯生铁铸态下低温球铁的稳定生产，因此本发明具备的上述特点赋予了该发明具有很好的经济效益；四、清洁环保：本发明喂丝球化时采用盖包法处理工艺、还可在盖上安装排烟除尘装置，使整个球化处理过程没有烟尘产生，有利于实现熔炼车间的无烟无尘的清洁生产。
附图说明
图1是本发明所述的铸态低温球铁的生产方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，采用原辅材料选择→造型、制芯→流涂→合箱→电炉熔炼→出炉孕育→喂丝球化孕育→倒包孕育→浇注随流孕育→开箱→清理→附铸试样加工与检验工序制备。
所述的原辅材料包括生铁、废钢、回炉料、增碳剂、包芯线、孕育剂、新砂、树脂、固化剂和发热保温冒口。
生铁化学成分按质量分数选用Si＜1％、Mn＜0.2％、P＜0.03％、S≤0.02％的优质Q10生铁。
废钢选用低锰(Mn＜0.10wt％)低硫磷的优质碳素废钢，如冲压的边角料压块。
原材料必须纯净无污无杂质，生铁、废钢有害元素含量的质量分数总和不超过0.2％，其中包括球化干扰元素和促进碳化物及珠光体生成元素(Cr、W、Sn、Sb、Cu、Mo、V、Ti、As、Pb、B、Bi)。
回炉料采用同一材质的浇冒口和废铸件。
球化包芯线采用含Mg、Re、Si和Ca多元素的高镁包芯线，以保证球化处理过程中飞溅少，兼备脱硫、球化、孕育的功能。
孕育剂选用Fe-Si-Ba-Ca长效孕育剂，出炉孕育剂和倒包孕育剂粒度为3-8mm、浇注随流孕育剂粒度为0.3-0.8mm。
包芯线的化学成分：Mg 30％，Re 2.8％，Si 45％，Ca 2.5％，Al＜2％，余量Fe。
孕育剂的化学成分：Si 73％，Ca 2.8％，Ba 2％，Al＜2％，余量Fe。
造型、制芯、合型：采用国产年产10000吨的呋喃树脂自硬砂无箱自动造型线、自动浇注线。
原铁水化学成分及产品化学成分的选择：原铁水及产品铸件的化学成分如下表2所示。
原铁水的化学成分：C 3.65％，Si 0.8％，Mn 0.15％，P 0.03％，S 0.02％，余量Fe。
产品铸件的化学成分：C 3.70％，Si 1.9％，Mn 0.13％，P 0.02％，S 0.012％，Mg0.042％， Re 0.016％，余量Fe。
所述的电炉熔炼为按照配料加入优质Q10生铁、废钢、回炉料和增碳剂，采用5T/H中频感应电炉熔炼铁液，将炉料加热到1510℃，取样、采用光谱仪和炉前热分析仪检测化学成分，调整原铁水成分达上述要求。调质处理时要考虑到球化处理过程中碳元素的烧损量，以及球化处理过程中的增硅量，并且碳的测定以热分析仪为准；然后扒渣、测温，待铁水温度到1490℃时出炉。
所述的出炉孕育是将粒度3-8mm的Fe-Si-Ba-Ca长效孕育剂加入预先烘烤的球化处理包内，进行出铁孕育。孕育剂的加入量为出铁重量的0.4％，球化包的高径比为1:1.5，并保证选用的球化包球化处理时铁液液面离包口上沿的高度不小于规定要求，从而确保球化时的飞溅小并提高Mg的吸收率。出炉孕育处理后扒渣，用天车将球化包运送到喂丝球化孕育处理站。
所述的喂丝球化孕育的处理温度为1450℃，包芯线的加入量为铁水处理量的0.8％，球化时间在38s，球化处理完毕，天车工将球化包运送到浇注机旁的倒包孕育工作台。
喂丝球化孕育处理站设置在炉前和自动浇注机附近，当球化包运送到球化站时，天车工利用处理包的升降把设置于球化处理室的包盖自动与球化包包口合拢。同时炉前工按照光谱仪测得的铁水中的含S量，并根据铁水的处理量和铁水的处理温度，将已处理所需的包芯线的长度和喂丝进给速度设定好，随时可按动按钮进行喂丝球化孕育处理。
所述的倒包孕育是将喂丝球化后的铁水倒入预热后的装有粒度为3-8mm的Fe-Si-Ba-Ca 孕育剂的浇注包中，进行倒包孕育、撒集渣剂、扒净融渣，并清除包壁、包口、包嘴处的散渣和铁豆。
所述的浇注随流孕育是采用自动浇注机进行浇注，浇注温度控制在1350℃。浇注时进行随流孕育，随流孕育剂粒度为0.3-0.8mm，加入量为0.1％。由于从电炉到喂丝站、倒包工作站、浇注机之间布局紧凑，铁水流转方便快捷，从球化结束到浇注完毕可控制在6分钟内。
所述的开箱时间为浇注后的铸件随砂型冷却至200℃以下方可开箱。
所述的清理是去除浇口、冒口、出气片、附铸试块、清理毛刺、去除飞边，并进行抛丸处理达要求。
所述的附铸试样加工与检验是依次从附铸试块上取抗拉试块、金相试块、硬度试块、冲击试块并进行试样加工和测试，同时对铸件在指定位置进行RT、UT、MT探伤。
实施例2
本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，采用原辅材料选择→造型、制芯→流涂→合箱→电炉熔炼→出炉孕育→喂丝球化孕育→倒包孕育→浇注随流孕育→开箱→清理→附铸试样加工与检验工序制备。
所述的原辅材料包括生铁、废钢、回炉料、增碳剂、包芯线、孕育剂、新砂、树脂、固化剂和发热保温冒口。
生铁化学成分按质量分数选用Si＜1％、Mn＜0.2％、P＜0.03％、S≤0.02％的优质Q10生铁。
废钢选用低锰(Mn＜0.10wt％)低硫磷的优质碳素废钢，如冲压的边角料压块。
原材料必须纯净无污无杂质，生铁、废钢有害元素含量的质量分数总和不超过0.2％，其中包括球化干扰元素和促进碳化物及珠光体生成元素(Cr、W、Sn、Sb、Cu、Mo、V、Ti、As、Pb、B、Bi)。
回炉料采用同一材质的浇冒口和废铸件。
球化包芯线采用含Mg、Re、Si和Ca多元素的高镁包芯线，以保证球化处理过程中飞溅少，兼备脱硫、球化、孕育的功能。
孕育剂选用Fe-Si-Ba-Ca长效孕育剂，出炉孕育剂和倒包孕育剂粒度为3-8mm、浇注随流孕育剂粒度为0.3-0.8mm。
包芯线的化学成分：Mg 25％，Re 2.5％，Si 45％，Ca 2.5％，Al＜2％，余量Fe。
育剂的化学成分：Si 68-75％，Ca 3.0％，Ba2，Al＜2％，余量Fe。
造型、制芯、合型：采用国产年产10000吨的呋喃树脂自硬砂无箱自动造型线、自动浇注线。
原铁水化学成分及产品化学成分的选择：原铁水及产品铸件的化学成分如下表2所示。
原铁水的化学成分：C 3.70％，Si 0.7％，Mn 0.16％，P0.03％，S 0.02％，余量Fe。
铸件的化学成分：C 3.80％，Si 2.0％，Mn 0.12％，P 0.02％，S 0.012％，Mg0.042％，Re 0.017％，余量Fe。
所述的电炉熔炼为按照配料加入优质Q10生铁、废钢、回炉料和增碳剂，采用5T/H中频感应电炉熔炼铁液，将炉料加热到1520℃，取样、采用光谱仪和炉前热分析仪检测化学成分，调整原铁水成分达上述要求。调质处理时要考虑到球化处理过程中碳元素的烧损量，以及球化处理过程中的增硅量，并且碳的测定以热分析仪为准；然后扒渣、测温，待铁水温度到1495℃时出炉。
所述的出炉孕育是将粒度3-8mm的Fe-Si-Ba-Ca长效孕育剂加入预先烘烤的球化处理包内，进行出铁孕育。孕育剂的加入量为出铁重量的0.50％，球化包的高径比为1:1.5，并保证选用的球化包球化处理时铁液液面离包口上沿的高度不小于规定要求，从而确保球化时的飞溅小并提高Mg的吸收率。出炉孕育处理后扒渣，用天车将球化包运送到喂丝球化孕育处理站。
所述的喂丝球化孕育的处理温度为1470℃，包芯线的加入量为铁水处理量的0.8％，球化时间在40s，球化处理完毕，天车工将球化包运送到浇注机旁的倒包孕育工作台。
喂丝球化孕育处理站设置在炉前和自动浇注机附近，当球化包运送到球化站时，天车工利用处理包的升降把设置于球化处理室的包盖自动与球化包包口合拢。同时炉前工按照光谱仪测得的铁水中的含S量，并根据铁水的处理量和铁水的处理温度，将已处理所需的包芯线的长度和喂丝进给速度设定好，随时可按动按钮进行喂丝球化孕育处理。
所述的倒包孕育是将喂丝球化后的铁水倒入预热后的装有粒度为3-8mm的Fe-Si-Ba-Ca 孕育剂的浇注包中，进行倒包孕育、撒集渣剂、扒净融渣，并清除包壁、包口、包嘴处的散渣和铁豆。
所述的浇注随流孕育是采用自动浇注机进行浇注，浇注温度控制在1365℃。浇注时进行随流孕育，随流孕育剂粒度为0.3-0.8mm，加入量为0.12％。由于从电炉到喂丝站、倒包工作站、浇注机之间布局紧凑，铁水流转方便快捷，从球化结束到浇注完毕可控制在6分钟内。
所述的开箱时间为浇注后的铸件随砂型冷却至200℃以下方可开箱。
所述的清理是去除浇口、冒口、出气片、附铸试块、清理毛刺、去除飞边，并进行抛丸处理达要求。
所述的附铸试样加工与检验是依次从附铸试块上取抗拉试块、金相试块、硬度试块、冲击试块并进行试样加工和测试，同时对铸件在指定位置进行RT、UT、MT探伤。
实施例3
本发明所述的铸态低温球铁的生产方法，采用原辅材料选择→造型、制芯→流涂→合箱→电炉熔炼→出炉孕育→喂丝球化孕育→倒包孕育→浇注随流孕育→开箱→清理→附铸试样加工与检验工序制备。
所述的原辅材料包括生铁、废钢、回炉料、增碳剂、包芯线、孕育剂、新砂、树脂、固化剂和发热保温冒口。
生铁化学成分按质量分数选用Si＜1％、Mn＜0.2％、P＜0.03％、S≤0.02％的优质Q10生铁。
废钢选用低锰(Mn＜0.10wt％)低硫磷的优质碳素废钢，如冲压的边角料压块。
原材料必须纯净无污无杂质，生铁、废钢有害元素含量的质量分数总和不超过0.2％，其中包括球化干扰元素和促进碳化物及珠光体生成元素(Cr、W、Sn、Sb、Cu、Mo、V、Ti、As、Pb、B、Bi)。
回炉料采用同一材质的浇冒口和废铸件。
球化包芯线采用含Mg、Re、Si和Ca多元素的高镁包芯线，以保证球化处理过程中飞溅少，兼备脱硫、球化、孕育的功能。
孕育剂选用Fe-Si-Ba-Ca长效孕育剂，出炉孕育剂和倒包孕育剂粒度为3-8mm、浇注随流孕育剂粒度为0.3-0.8mm。
包芯线的化学成分：Mg 32％，Re 2.5％，Si 50％，Ca 3.0％，Al＜2％，余量Fe。
孕育剂的化学成分：Si 75％，Ca 3.0％，Ba2％，Al＜2％，余量Fe。
造型、制芯、合型：采用国产年产10000吨的呋喃树脂自硬砂无箱自动造型线、自动浇注线。
原铁水化学成分及产品化学成分的选择：原铁水及产品铸件的化学成分如下表2所示。
原铁水的化学成分：C 3.95％，Si 1.1％，Mn 0.15％，P 0.03％，S 0.02％，余量Fe。
铸件的化学成分：C 3.80％，Si 2.3％，Mn 0.13％，P 0.02％，S 0.012％，Mg0.042％，Re 0.016％，余量Fe。
所述的电炉熔炼为按照配料加入优质Q10生铁、废钢、回炉料和增碳剂，采用5T/H中频感应电炉熔炼铁液，将炉料加热到1530℃，取样、采用光谱仪和炉前热分析仪检测化学成分，调整原铁水成分达上述要求。调质处理时要考虑到球化处理过程中碳元素的烧损量，以及球化处理过程中的增硅量，并且碳的测定以热分析仪为准；然后扒渣、测温，待铁水温度到1500℃时出炉。
所述的出炉孕育是将粒度3-8mm的Fe-Si-Ba-Ca长效孕育剂加入预先烘烤的球化处理包内，进行出铁孕育。孕育剂的加入量为出铁重量的0.55％，球化包的高径比为1:1.5，并保证选用的球化包球化处理时铁液液面离包口上沿的高度不小于规定要求，从而确保球化时的飞溅小并提高Mg的吸收率。出炉孕育处理后扒渣，用天车将球化包运送到喂丝球化孕育处理站。
所述的喂丝球化孕育的处理温度为1490℃，包芯线的加入量为铁水处理量的0.8％，球化时间在43s，球化处理完毕，天车工将球化包运送到浇注机旁的倒包孕育工作台。
喂丝球化孕育处理站设置在炉前和自动浇注机附近，当球化包运送到球化站时，天车工利用处理包的升降把设置于球化处理室的包盖自动与球化包包口合拢。同时炉前工按照光谱仪测得的铁水中的含S量，并根据铁水的处理量和铁水的处理温度，将已处理所需的包芯线的长度和喂丝进给速度设定好，随时可按动按钮进行喂丝球化孕育处理。
所述的倒包孕育是将喂丝球化后的铁水倒入预热后的装有粒度为3-8mm的Fe-Si-Ba-Ca 孕育剂的浇注包中，进行倒包孕育、撒集渣剂、扒净融渣，并清除包壁、包口、包嘴处的散渣和铁豆。
所述的浇注随流孕育是采用自动浇注机进行浇注，浇注温度控制在1380℃。浇注时进行随流孕育，随流孕育剂粒度为0.3-0.8mm，加入量为0.15％。由于从电炉到喂丝站、倒包工作站、浇注机之间布局紧凑，铁水流转方便快捷，从球化结束到浇注完毕可控制在6分钟内。
所述的开箱时间为浇注后的铸件随砂型冷却至200℃以下方可开箱。
所述的清理是去除浇口、冒口、出气片、附铸试块、清理毛刺、去除飞边，并进行抛丸处理达要求。
所述的附铸试样加工与检验是依次从附铸试块上取抗拉试块、金相试块、硬度试块、冲击试块并进行试样加工和测试，同时对铸件在指定位置进行RT、UT、MT探伤。
以上三种实施例的金相和机械性能检验结果如表3所示：
表3实施例1-3金相和机械性能检验结果

Claims (11)

1.一种铸态低温球铁的生产方法，其特征在于：采用原辅材料选择→造型、制芯→流涂→合箱→电炉熔炼→出炉孕育→喂丝球化孕育→倒包孕育→浇注随流孕育→开箱→清理→附铸试样加工与检验工序制备。
2.根据权利要求1所述的铸态低温球铁的生产方法，其特征在于：所述的原辅材料包括生铁、废钢、回炉料、增碳剂、包芯线、孕育剂、新砂、树脂、固化剂和发热保温冒口。
3.根据权利要求1所述的铸态低温球铁的生产方法，其特征在于：生铁化学成分按质量分数选用Si＜1％、Mn＜0.2％、P＜0.03％、S≤0.02％的优质Q10生铁；废钢选用低锰低硫磷的优质碳素废钢。
4.根据权利要求1所述的铸态低温球铁的生产方法，其特征在于：球化包芯线采用含Mg、Re、Si和Ca多元素的高镁包芯线；孕育剂选用Fe-Si-Ba-Ca长效孕育剂，出炉孕育剂和倒包孕育剂粒度为3-8mm、浇注随流孕育剂粒度为0.3-0.8mm。
5.根据权利要求1所述的铸态低温球铁的生产方法，其特征在于：采用呋喃树脂自硬砂造型。
6.根据权利要求1所述的铸态低温球铁的生产方法，其特征在于：所述的电炉熔炼为按照配料加入优质Q10生铁、废钢、回炉料和增碳剂，采用5T/H中频感应电炉熔炼铁液，将炉料加热到1510℃-1530℃，取样、采用光谱仪和炉前热分析仪检测化学成分，调整原铁水成分达到设定要求；然后扒渣、测温，待铁水温度到1490℃-1500℃时出炉。
7.根据权利要求1所述的铸态低温球铁的生产方法，其特征在于：所述的出炉孕育是将粒度3-8mm的Fe-Si-Ba-Ca长效孕育剂加入预先烘烤的球化处理包内，进行出铁孕育，孕育剂的加入量为出铁重量的0.4-0.55％，球化包的高径比为1:1.5，并保证选用的球化包球化处理时铁液液面离包口上沿的高度不小于规定要求，从而确保球化时的飞溅小并提高Mg的吸收率，出炉孕育处理后扒渣，用天车将球化包运送到喂丝球化孕育处理站。
8.根据权利要求1所述的铸态低温球铁的生产方法，其特征在于：所述的喂丝球化孕育的处理温度为1450℃-1490℃，包芯线的加入量为铁水处理量的0.8％，球化时间在38s-43s，球化处理完毕，天车工将球化包运送到浇注机旁的倒包孕育工作台。
9.根据权利要求1所述的铸态低温球铁的生产方法，其特征在于：所述的倒包孕育是将喂丝球化后的铁水倒入预热后的装有粒度为3-8mm的Fe-Si-Ba-Ca孕育剂的浇注包中，进行倒包孕育、撒集渣剂、扒净融渣，并清除包壁、包口、包嘴处的散渣和铁豆。
10.根据权利要求1所述的铸态低温球铁的生产方法，其特征在于：所述的浇注随流孕育是采用自动浇注机进行浇注，浇注温度控制在1350℃-1380℃，浇注时进行随流孕育，随流孕育剂粒度为0.3-0.8mm，加入量为0.1％-0.15％；由于从电炉到喂丝站、倒包工作站、浇注机之间布局紧凑，铁水流转方便快捷，从球化结束到浇注完毕可控制在6分钟内。
11.根据权利要求1所述的铸态低温球铁的生产方法，其特征在于：是一种适用于-20℃低温环境下EN1563:EN-GJS-400-18U-LT的生产技术，且参数设计以欧洲火车减震器铸件为基础。
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