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近些年來，我國球墨鑄鐵產量增長很快，球墨鑄鐵件所占的比例越來越大，隨著工業技術的不斷發展，對球墨鑄鐵質量提出更高的要求，化學成分準確，干擾元素又少的原鐵液是生產優質球墨鑄鐵的保障，足夠高的熔煉溫度和必要的出爐溫度十分重要，可以說中頻感應電爐非常適合生產優質球墨鑄鐵。 然而，要想生產優質的球墨鑄鐵件除了嚴格控制原鐵液化學成分，選擇優質的原輔材料以外，爐前溫度控制，球化處理以及孕育處理也是生產優質球墨鑄鐵件所必須要嚴格掌握的。我廠自2013年使用中頻感應電爐生產鑄鐵件以來，就鐵液出爐、球化處理及孕育方式選擇做了大量的工作，取得了良好的效果。下面概述我公司的生產過程控制，與業界同仁共享。 主要設備及工藝參數 （1）主要設備 2.5t/h中頻感應電爐， 1.5t球化包，球化方法為沖入法。 （2）化學成分 以QT450-10為例，見表1。 （3）球化劑及孕育劑 采用ReSiFeMg3-8球化劑、75硅鐵孕育劑，主要組成見表2、表3。 （4）爐前檢驗方法 爐前檢驗主要采取光譜化學成分分析，三角試片檢驗以及∮15快速金相檢驗，溫度測量采用手提式熔煉測溫儀。 爐前工藝控制 （1）出爐溫度控制 球化反應控制的關鍵是鎂的吸收率，溫度高，反應激烈，時間短，鎂燒損多，球化效果差；溫度低，反應平穩，時間長，鎂吸收率高，球化效果好。因此，一般在保證足夠澆注溫度的前提下，宜盡可能降低球化處理溫度，經大量試驗，在保證球墨鑄鐵澆包預熱的情況下，出爐溫度一般控制在1460～1520℃，這樣可以使球化處理以后澆注溫度保持在1360～1420℃，以滿足鑄件澆注要求。 （2）出爐速度控制 球化反應過程控制的另一個關鍵因素是鐵液出爐速度控制，由于感應電爐與沖天爐不一樣可以通過火眼大小控制鐵液流速，所以感應電爐在出鐵是必須嚴格控制鐵液流出量，流速過快或過慢都會引起球化不良。如圖1、圖2所示，其中圖1為正常狀態下的三角試片，圖2為流速過快的三角試片。因此，在球化處理過程中如何選擇適當的鐵液流速也是相當重要的。 圖 1 圖 2 （3）球化處理 球化處理方法主要指球化劑的加入方法。球化處理方法不同，球化劑被鐵液吸收率不同，球化效果就大不一樣。目前常用的球化處理方法主要有沖入法，我廠也一直沿用沖入法，包底依次放入球化劑→孕育劑→鑄鐵蓋板→加工廢鐵屑，以防止球化劑過早引爆而引起球化不良現象。 （4）孕育處理 球墨鑄鐵進行孕育處理的主要作用是促進鑄鐵石墨化，避免碳化物的析出，促進析出大量細小圓整的石墨球細化，改善球鐵的力學性能。因此，如何選擇正確的孕育方式也是生產優質球墨鑄鐵件的前提，我廠在生產前期主要采用二次孕育法，孕育劑的總加入量為0.8%，包底沖入0.5%，出鐵完后包上浮0.3%，但是后期發現在生產過程中，球化衰退現象嚴重。圖3、圖4分別是澆注初期和澆注后期的快速金相試塊。 圖 3 圖 4 后來我們改良工藝，采用包底沖入，出鐵中期（即出鐵約2/3的時候，這樣既能保證球化劑充分反應也能充分改善孕育效果）沖入及三次瞬時孕育的方法，收到了良好的效果。 結論 （1）在球化處理過程中不僅要嚴格控制化學成分，合理的出爐溫度和出鐵速度的控制也是必要的。 （2）在球化過程中應嚴格控制球化劑的引爆時間和反應時間。 （3）在孕育過程中，根據實際工況條件，在保證澆注溫度和球化效果的情況下，孕育劑分批多次加入可以收到良好的孕育效果。
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