球鐵鑄件(即球墨鑄鐵鑄件)的熔煉加工是一個復雜且精細的過程,涉及多個關鍵步驟和因素。以下是對球鐵鑄件熔煉加工過程的詳細概述:
配料:
首批配料裝爐必須致密,通常包含廢鋼和回爐料的混合料。
隨后裝入回爐料和生鐵的混合料。
最后加入生鐵和預處理劑(如SiC),以調整鐵水成分。
脫硫處理:
若原鐵液中硫含量較高(超過0.020%),需進行脫硫處理。常用的脫硫劑有碳化鈣(CaC2),可有效降低硫含量至0.015%以下。
脫硫處理通常在球化處理前進行,以確保球化反應的成功。
熔煉設備:
感應爐、沖天爐、電弧爐等均可用于熔煉球墨鑄鐵原鐵水。其中,感應爐因其鐵水純凈、元素燒損率低、溫度易于控制等優點,在大型鑄造廠中廣泛應用。
感應爐爐料包括生鐵、廢鋼、鑄件回爐料、鐵合金、切屑和增碳劑等。
熔煉溫度:
鐵水需經過適當過熱后,在合適溫度出爐。一般原鐵水出爐溫度不低于1420℃,有些合金球墨鑄鐵熔點較高,需在更高溫度出爐。
熔化一般球墨鑄鐵的坩堝加熱溫度在1550℃以下,熔煉熔點更高的鐵水時,坩堝還需承受更高溫度。
球化處理:
球化處理是球墨鑄鐵生產中的關鍵工序,旨在將鑄鐵中的石墨形態由片狀轉變為球狀。
主要球化劑為鎂合金、稀土合金(以Ce、La為主的輕稀土和以Ye為主的重稀土)和鈣。這些球化劑在鐵液中形成石墨球核心,并在凝固期間形成球狀石墨。
球化處理過程中,需嚴格控制球化劑的加入量和加入時間,以確保球化效果。
孕育處理:
孕育處理是在球化處理后進行的一種強化石墨球化的手段。通過加入孕育劑(如硅鐵、硅鈣等),細化石墨球并提高其圓整度。
孕育劑的加入量需根據鐵水成分和鑄件要求進行調整。
成分分析和調整:
熔煉過程中需定期取樣進行成分分析,并根據分析結果調整鐵水成分。
通過添加合金元素(如硅、錳、鉻等)和調整碳當量(Ceq),使鐵水成分滿足鑄件要求。
扒渣和出鐵:
在鐵水達到出鐵溫度后,需進行扒渣處理以去除鐵水中的非金屬夾雜物和爐渣。
扒渣后出鐵,將鐵水倒入澆包中準備澆注。
控制硫含量:
原鐵液的硫含量及其他微量元素不宜過高,以免增加球化劑成本并影響鑄件質量。
穩定球化處理:
針對不同產品和原鐵液硫含量,需制定詳細的作業指導書并嚴格執行以確保球化處理穩定。
避免等待時間過長:
球化孕育處理后應立即進行澆注以避免殘留鎂燒損和孕育效果衰退。
綜上所述,球鐵鑄件的熔煉加工是一個涉及多個環節的復雜過程需要嚴格控制各個環節的參數和條件以確保鑄件質量。