CN111036859B - 高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法 - Google Patents

高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111036859B
CN111036859B CN201911320146.3A CN201911320146A CN111036859B CN 111036859 B CN111036859 B CN 111036859B CN 201911320146 A CN201911320146 A CN 201911320146A CN 111036859 B CN111036859 B CN 111036859B
Authority
CN
China
Prior art keywords
inoculant
nodulizer
nodular cast
iron
cast iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911320146.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111036859A (zh
Inventor
肖连华
张伟
高玉章
曹瑞荣
刘宇
黄明
张�杰
翟得文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tangshan Iron And Steel Group Heavy Machinery Equipment Co ltd
Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd
HBIS Co Ltd Tangshan Branch
Original Assignee
Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd
HBIS Co Ltd Tangshan Branch
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd, HBIS Co Ltd Tangshan Branch filed Critical Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd
Priority to CN201911320146.3A priority Critical patent/CN111036859B/zh
Publication of CN111036859A publication Critical patent/CN111036859A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111036859B publication Critical patent/CN111036859B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
    • C21C1/105—Nodularising additive agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
    • C22C37/08—Cast-iron alloys containing chromium with nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

一种高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法，其方法工艺为：（1）在球化处理包的包底背水侧依次加入球化剂、孕育剂、铁屑和钢板；所述球墨铸铁轧辊的辊身直径D≤400mm时，采用轻稀土镁硅铁复合球化剂；采用复合稀土硅铁孕育剂；所述球墨铸铁轧辊的辊身直径D＞400mm时，采用镍镁复合球化剂以及重稀土镁硅铁球化剂；采用硅锆复合孕育剂；（2）出铁水时，铁水与上述包底背水侧的孕育剂混合进行包内初次孕育；出铁水1/3～2/3过程中随流加入上述孕育剂进行铁液表面浮硅孕育；（3）球化孕育后进行浇注，浇注过程随流加入硅锆复合孕育剂进行随流孕育。本方法实现球化及孕育处理任务，最终获得较高强度的球墨铸铁轧辊。

Description

高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法
技术领域
本发明涉及铸铁轧辊球化和孕育技术，尤其是一种高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法。
背景技术
球化处理使铁水在凝固时碳以球状石墨的形式形核和生长, 石墨球的形状主要受生长过程影响；硫氧是石墨球化的主要障碍，球化处理的首要问题是脱硫、脱氧。球墨铸铁轧辊中的石墨呈球状，对基体的割裂作用小，无应力集中现象，塑韧性好，强度高。因此都希望冶金铸铁轧辊凝固后的石墨组织得到球状石墨。
球化孕育处理时球化剂的选择一般遵循下述原则：铸态铁素体球墨铸铁选用低稀土球化剂；铸态珠光体球墨铸铁选用含铜或镍的球化剂；铁液中含钛、钒、铬、锡、锑、铅、锌等含量较高干扰元素，须用稀土含量较高的球化剂；干扰元素含量较低（总量小于0.1%)，可选用纯镁或镁合金球化剂；铁液含硫量较高时，采用稀土和镁含量较高的球化剂；硫含量较低时，选用低稀土低镁的稀土硅铁镁球化剂；冷却速度较快的金属型铸造条件下，可选用低稀土球化剂；冷却速度较慢的大型厚断面轧辊可选用钇基重稀土球化剂。
高强度球墨铸铁轧辊在轧钢行业得到广泛的应用，在“提产、提质、降本、创效”中发挥重要作用。因此，需要对球墨铸铁轧辊球化、孕育机理分析研究，以获得较高强度的球墨铸铁轧辊。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种产品强度高的高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
（1）在球化处理包的包底背水侧依次加入球化剂、孕育剂、铁屑和钢板；
所述球墨铸铁轧辊的辊身直径D≤400mm时，采用轻稀土镁硅铁复合球化剂，加入量为15-18kg/t；采用复合稀土硅铁孕育剂，加入量为3-5kg/t；
所述球墨铸铁轧辊的辊身直径D＞400mm时，采用镍镁复合球化剂，加入量为4-6kg/t，以及重稀土硅铁球化剂，加入量为9-11kg/t；采用硅锆复合孕育剂，加入量为3-5kg/t；
（2）球化剂、孕育剂的加入方式，球化剂全部加入到包底背水一侧，孕育剂总量的2/3加入到包底，并覆盖在球化剂上面，将剩余的1/3的孕育剂在铁水出铁到后期随流一起冲入包内。
（3）球化孕育后进行浇注，浇注过程随流加入孕育剂进行随流孕育；所述随流孕育的孕育剂为硅锆复合孕育剂，加入量为1-1.5kg/t。
本发明所述步骤（1）中，在球化处理包的包底背水侧依次加入球化剂和孕育剂，再用20～30mm厚的铁屑和1～2mm厚的钢板覆盖压实；正对铁水流一侧加入碳酸钠即碱面，加入量为0.5～1.5kg/t。
本发明所述球墨铸铁轧辊的碳当量为3.6%～4.3%。
本发明所述步骤（2）中，出铁温度为1430～1450℃。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过向铁水中加入一定数量和特殊种类的球化剂和孕育剂，控制孕育工艺，实现球化及孕育处理任务，球化剂中的镁、铈等元素在铁水中形成的硫化物作为石墨核心，在长大过程中呈球状，有利于阻断裂纹的扩展，通过孕育剂控制石墨球的粒度，并细化晶粒，最终获得较高强度的球墨铸铁轧辊，抗拉强度由之前的400-450MPa提高到了600-650MPa。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明铁水球化处理包结构示意图；
图中H-包腔高；h-堤坝高；D-包平均直径；1-背水侧；2-迎水侧。
具体实施方式
本发明高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法采用下述工艺：
1、设备与原料：采用图1所示铁水球化处理包，该球化处理包的平均直径D与包高H的比为1:（1.5～2），包底设中间坝，中间坝高为h, 并且满足中间坝高h=2P1H*ω%/P2，式中，P1为铁水球包盛放铁水的密度，P2为包内所加入球化剂和孕育剂的平均堆密度，ω%为球化剂和孕育剂按照铁水重量的百分比加入量，一般取ω值为2.2-2.5。
采用优质生铁、废钢和回炉料；采用20吨中频炉熔化钢铁料，熔清后炉前铁水成分控制在Si＜1.4wt%、C 3.8～3.9wt%。
2、球化孕育处理：
（1）球化处理包需要提前烘烤及清理干净。
（2）球化处理包包底背水侧依次加入球化剂、孕育剂、铁屑和钢板。
球化剂全部加入到包底背水一侧，当球墨铸铁轧辊辊身直径D≤400mm时，使用轻稀土镁硅铁复合球化剂，牌号为FeSiMg8RE7，加入球化剂总量为15-18kg/t。压实后添加复合稀土硅铁孕育剂，牌号为195023，加入量为3-5kg/t。用干燥无锈20～30mm厚的碎铁屑和1～2mm厚的薄钢板覆盖压实。
当球墨铸铁轧辊辊身直径D＞400mm时，加入球化剂总量为13-17Kg/t,其中包含镍镁复合球化剂4-6kg/t，牌号为NiMg15，以及重稀土硅铁球化剂9-11kg/t，牌号为TB3-8。压实后添加硅锆复合孕育剂，牌号为Si75Zr2，加入总量为3-5kg/t。用干燥无锈20～30mm厚的碎铁屑和1～2mm厚的薄钢板覆盖压实。
（3）球化处理包包底正对铁水流一侧加入碳酸钠0.5～1.5kg/t，用于脱硫。
（4）出铁温度控制在1430～1450℃。
（5）孕育剂总量中的2-3Kg/t加入到包底，并覆盖在球化剂上面，将剩余的1-2Kg/t孕育剂在铁水出铁到后期随流一起冲入包内。出铁水时，前2/3的铁水力求以较快速度冲入球化处理包内，使铁水快速浸没球化剂并达到一定的深度；后1/3的铁水可以较慢冲入，以便控制出水量。
在后1/3的铁水出铁的过程中，随流加入孕育剂到球化处理包中进行铁水液面浮硅孕育，加入量为1-2kg/t。其中，当球墨铸铁轧辊辊身直径D≤400mm时，使用孕育剂为上述复合稀土硅铁孕育剂；当球墨铸铁轧辊辊身直径D＞400mm时，使用孕育剂为上述硅锆复合孕育剂。
（6）球化反应完毕，即镁光消失后，用铁耙充分搅拌包底，防止合金粘包。
（7）球化结束及时进行扒渣作业，待炉渣扒尽时将陶瓷纤维毯置于浇口侧附近并洒上除渣剂进行保温防氧化，把铁水包移致浇注处，等待1～2分钟后取样，开始浇注。
3、浇注：浇注过程采用随流孕育，孕育剂为上述硅锆复合孕育剂，粒度为1～3mm，加入量为1-1.5kg/t，加入方式为：用报纸包裹成单重相同的小袋，均匀扔入浇口杯中。浇铸后球墨铸铁成分，提高其碳硅含量，使其接近共晶成分使其接近共晶成分，碳当量3.6～4.3%。
本发明球墨铸铁的成分要求，按质量分数计：C 3.0-3.5%,Si 1.8-2.2%，Mn 0.5-1.0%,P ≤0.1, S ≤0.03,Ni 0.5-1.0,Cr≤0.15,Mg0.05-0.08%。 其余为铁和不可避免的杂质元素；
实施例1－6：本高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法的具体工艺如下所述。
（1）实施例1－3为辊身直径D≤400mm球墨铸铁轧辊的生产工艺，具体参数见表1；实施例4－6为辊身直径D＞400mm球墨铸铁轧辊的生产工艺，具体参数见表2。
表1：实施例1－3的工艺参数
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表2：实施例4－6的工艺参数
Figure DEST_PATH_IMAGE004
。

Claims (4)

1.一种高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法，其特征在于，其方法工艺为：
（1）在球化处理包的包底背水侧依次加入球化剂、孕育剂、铁屑和钢板；
所述球墨铸铁轧辊的辊身直径D≤400mm时，采用轻稀土镁硅铁复合球化剂，加入球化剂总量为15-18kg/t；采用复合稀土硅铁孕育剂，加入总量为3-5kg/t；
所述球墨铸铁轧辊的辊身直径D＞400mm时，加入球化剂总量为13-17Kg/t,其中包含镍镁复合球化剂4-6kg/t以及重稀土硅铁球化剂9-11kg/t；采用硅锆复合孕育剂，加入总量为3-5kg/t；
（2）球化剂、孕育剂的加入方式，球化剂全部加入到包底背水一侧，孕育剂总量中的2-3Kg/t加入到包底，并覆盖在球化剂上面，将剩余的1-2Kg/t孕育剂在铁水出铁到后期随流一起冲入包内；
（3）上述球化孕育过程完成后进行浇注，在浇注过程中，再加入随流加入孕育剂进行随流孕育；所述随流孕育的孕育剂为硅锆复合孕育剂，加入量为1-1.5kg/t。
2.根据权利要求1所述的高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法，其特征在于：所述步骤（1）中，在球化处理包的包底背水侧依次加入球化剂和孕育剂，再用20～30mm厚的铁屑和1～2mm厚的钢板覆盖压实；正对铁水流一侧加入碳酸钠，加入量为0.5～1.5kg/t。
3.根据权利要求1所述的高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法，其特征在于：所述球墨铸铁轧辊的碳当量为3.6%～4.3%。
4.根据权利要求1、2或3所述的高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法，其特征在于：所述步骤（2）中，出铁温度为1430～1450℃。
CN201911320146.3A 2019-12-19 2019-12-19 高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法 Active CN111036859B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911320146.3A CN111036859B (zh) 2019-12-19 2019-12-19 高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911320146.3A CN111036859B (zh) 2019-12-19 2019-12-19 高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111036859A CN111036859A (zh) 2020-04-21
CN111036859B true CN111036859B (zh) 2021-07-09

Family

ID=70238006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911320146.3A Active CN111036859B (zh) 2019-12-19 2019-12-19 高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111036859B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111321266A (zh) * 2020-04-28 2020-06-23 含山县朝霞铸造有限公司 一种球墨铸铁的球化孕育处理工艺
CN113151731B (zh) * 2021-04-23 2022-06-10 湖北普尔精密科技有限公司 一种高强度高塑性铸态qt700-10球墨铸铁及其生产方法
CN113523205B (zh) * 2021-07-06 2023-10-13 武汉武重铸锻有限公司 一种球化孕育处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09111327A (ja) * 1995-10-19 1997-04-28 Aichi Mach Ind Co Ltd ビスマス添加による薄肉ダクタイル鋳物製造方法
JP2006063396A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Takatsugu Kusakawa 薄肉球状黒鉛鋳鉄製品の製造方法
CN104451020A (zh) * 2013-09-12 2015-03-25 杨长国 一种球墨铸铁的生产工艺
CN107142416A (zh) * 2017-03-15 2017-09-08 南通宏德机电有限公司 一种风电用高强高韧球墨铸铁的研制方法
CN109182635A (zh) * 2018-09-19 2019-01-11 中车大连机车车辆有限公司 球墨铸铁的孕育处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09111327A (ja) * 1995-10-19 1997-04-28 Aichi Mach Ind Co Ltd ビスマス添加による薄肉ダクタイル鋳物製造方法
JP2006063396A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Takatsugu Kusakawa 薄肉球状黒鉛鋳鉄製品の製造方法
CN104451020A (zh) * 2013-09-12 2015-03-25 杨长国 一种球墨铸铁的生产工艺
CN107142416A (zh) * 2017-03-15 2017-09-08 南通宏德机电有限公司 一种风电用高强高韧球墨铸铁的研制方法
CN109182635A (zh) * 2018-09-19 2019-01-11 中车大连机车车辆有限公司 球墨铸铁的孕育处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111036859A (zh) 2020-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111036859B (zh) 高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法
CN108004460B (zh) 一种高强度高韧性铸态qt800-5球墨铸铁及其生产方法
US10612105B2 (en) Gray cast iron inoculant
CN101608280B (zh) 用于生产d型石墨铸铁的复合孕育剂及其制备方法
CN106884126B (zh) 一种高铬钢轧辊及其制造方法
CN107619989A (zh) 高强度蠕墨铸铁材质的铸造工艺
CN109082584B (zh) 铸态高韧性高强度球墨铸铁的熔炼方法
CN106367664A (zh) 一种用于热带轧机的铸铁材质夹送辊及其制造方法
CN102071352A (zh) 钒钛蠕墨铸铁制动鼓及其制备方法
CN102400032B (zh) 一种大断面球墨铸铁
CN104152793B (zh) Qt500-7厚壁件质量和成分控制的方法
CN110029266A (zh) 一种铸铁用硅-锆-锰-铬孕育剂及其制备方法
CN111961954A (zh) 一种铸态混合基体qt500-14球墨铸铁的制备方法
CN103555881B (zh) 一种气瓶用钢锭的制造方法
CN108315631A (zh) 一种炉架用高强度灰口铸铁及其制备方法
CN103103433A (zh) 一种气缸套新材质及铸造工艺
CN114369756B (zh) 一种铸态qt700-8材料及其铸造方法和应用
CN102373365B (zh) 大断面球墨铸铁
CN104946849B (zh) 多元铝铁合金脱氧剂及其制备方法
CN102049476A (zh) 孕育强化气缸套工艺方法
CN114790501B (zh) 一种大吨位球墨铸铁铸件的制备方法
CN110079727A (zh) 一种耐热中铬蠕墨铸铁玻璃模具材料及其制备方法
CN104258922B (zh) 一种颚式破碎机用高铬合金耐磨衬板
CN109913609A (zh) 一种铸铁用硅-锶-锆-镧孕育剂及其制备方法
CN113106184B (zh) 一种高碳低硅无钛蠕墨铸铁材料的铸造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220811

Address after: 063306 100 meters north of the intersection of Guanghui Street and Changxing Road, Coastal Industrial Development Concentration Zone, Fengnan District, Tangshan City, Hebei Province

Patentee after: TANGSHAN IRON AND STEEL GROUP HEAVY MACHINERY EQUIPMENT Co.,Ltd.

Patentee after: TANGSHAN IRON&STEEL GROUP Co.,Ltd.

Patentee after: HBIS COMPANY LIMITED TANGSHAN BRANCH

Address before: No. 9, Riverside Road, North District of Tangshan City Road, Hebei Province, Hebei

Patentee before: TANGSHAN IRON&STEEL GROUP Co.,Ltd.

Patentee before: HBIS COMPANY LIMITED TANGSHAN BRANCH