喂线阀球化工艺生产铸态铁素体球铁的实践-佳工网

喂线阀球化工艺生产铸态铁素体球铁的实践

洪沙德朱彦方

1．前言

我厂年产各类汽车制动系统200多万套，其中每年需球墨铸铁件3500余吨。

这些球墨铸铁件都是质量小于5Kg的小件，中频感应电炉熔炼，普通球化剂包底冲入球化法，湿型砂造型，产品牌号为QT450-10，QT500-7及QT550-6，铸件经100%X射线探伤，不允许有缩孔及缩松等缺陷。因而铸件工艺出品率较低，同时因采用普通球化剂加包底冲入法球化工艺，铁液增硅多，致使配料中回炉料只能配45%左右，不能多配，造成回炉料剩余，不得不以1.3:1的比例调换生铁，致使生产成本增加。

针对上述问题，我们与某高校联合进行了系列试验，取得了理想效果。实践证明：喂线法球化工艺比传统的包底冲入法球化工艺具有降低生产成本，改善生产环境，被处理铁液温降小及球化质量稳定等优势。

2．生产条件及方法

喂线球化工艺是通过喂线机将含有合金元素的包芯线连续不断地插入到铁水包底部，由于高温铁液的作用，芯皮被熔化，芯料（合金元素）随即与铁液的接触，发生球化处理过程。这种工艺一台好的喂线机是前提，包芯线的质量是保障，喂线速度和人射角是关键。我们采用高径比为1.4~1.5:1的球铁包处理铁液，液面高度距离包口250mm左右较合适，铁液处理温度1480~1500℃。用德国M18型直读光谱仪测定化学成分，WE-10A抗拉试验机测定标准吉尔试验棒的抗拉强度。孕育处理是采用0.8%的75SiFe球化前孕育剂0.1%的大块75SiFe球化后孕育，比包底冲入法球化的孕育工艺操作简单。

3．线法与包底冲入法球化工艺对比

（1）包芯线与普通球化剂成分及加入量对比

如表1所示

表一包芯线与普通球化剂成分及加入量对比/%

	包芯线	普通球化剂
Si	40-44	40-44
Mg	30	5.4-5.8
加入量	0.43	1.24
增硅量	0.18	0.52

（2）喂线法与包底冲入法球化工艺各项指标对比如表2所示

表2 喂线法与包底冲入法球化工艺指标对比

	喂线球化工艺	普通球化剂包底冲入球化工艺
回炉料配入量	60%	45%
球化处理温度	1480-1500℃	1510-1530℃
球化降温	50℃	80℃
球化操作及球化稳定性	喂线长度和速度由喂线机控制，减少人为误差，易于操作，减少对球化和成分波动	球化剂需捣实并覆盖，球化处理在很大程度上要靠炉前控制人员的试验来控制，易引起球化剂成分被动
劳动强度	小	大
环境、卫生	可在封闭的球化处理室中进行，废气被抽走，改善了坏境	烟尘及镁光一起造成环境的恶化
球化处理成本	100元/T铁液	122.5元/T铁液
设备投资	70000元	无

4．实验结果

我们利用喂线法球化工艺进行了生产，其中4个包次的化学成分如表3，金相组织及力学性能如表4。

表3 喂线法生产的球铁化学成分/%

批次号	C	Si	Mn	P	S	Re	Mg
W16H	3.7	2.78	0.24	0.033	0.013	0.01	0.034
W17L	3.67	2.79	0.27	0.003	0.012	0.009	0.031
W18I	3.74	2.74	0.28	0.042	0.016	0.013	0.039
W19A	3.8	2.79	0.27	0.042	0.014	0.012	0.003

表4 喂线生产的球铁金相组织与力学性能

批次号	金相组织					力学性能
批次号	球化级别	石墨大小	球光体量/%	渗碳体量/%	磷共晶量/%	抗拉强度/Mpa	伸长率/%	硬度/HB
W16H	3	6	5-10	<1	<1	487	13	175
W17L	2-3	6-7	5	<1	<1	485	18	170
W16H	3	6	5	<1	<1	487	18	164
W19A	3	6	5	<1	<1	475	15	169

从表3、表4可以看出，利用喂线法球化工艺生产的球墨铸铁残余镁量波动小，金相组织及力学性能稳定。

5．结论

1．利用喂线法球化工艺每年按处理4000T铁液计，球化处理成本可降低9万元。

2．采用喂线法球化工艺可多用15%的回炉料，每年可多用回炉料600T，生铁和回炉料的差价按400元/T，可节省生铁成本24万元

3．由于喂线法球化工艺被处理铁液温降比保底冲入法少30℃，这样可降低熔炼铁液的电耗。

4．采用喂线法球化工艺烟尘极少，改善了劳动环境，实现清洁成产并减轻了工人的劳动强度。

5．喂线法球化工艺操作简单，易于控制，易实现自动化，更易稳定球化质量。 2/22/2005


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