球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)-球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇

球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)———球化處理工藝球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!一.國(guó)內(nèi)外球化處理工藝的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

球化處理生產(chǎn)鑄態(tài)球墨鑄鐵的主要環(huán)節(jié)，球化處理效果直接關(guān)系著球墨鑄鐵件質(zhì)量的好壞.目前,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)成功地研究出許多球化處理方法生產(chǎn)球墨鑄鐵.

從五十年代以來(lái)，球化處理經(jīng)藝經(jīng)歷了大大小小的許多變化，大體上可劃分為二個(gè)階段:五十年代以純鎂型球化劑和壓力加入法為土，從六十年代中期開(kāi)始普遍應(yīng)用以硅鎂合金球化劑和沖入法為主的處理工藝。我國(guó)的鑄造工作者更是大規(guī)模地推廣球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!應(yīng)用稀土硅鎂球化劑，有力地促進(jìn)了中國(guó)球鐵生產(chǎn)的發(fā)展。沖入法工藝則由于其簡(jiǎn)便易行的特點(diǎn)很快在國(guó)內(nèi)得到推廣應(yīng)用并沿用至今。隨著社會(huì)的發(fā)展人們對(duì)材料的要求愈來(lái)愈高，球鐵鑄件要向“精、強(qiáng)、秀、特”方向發(fā)展。在國(guó)內(nèi)隨著改革開(kāi)放的深入，鑄造生產(chǎn)進(jìn)入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，人們愈來(lái)愈迫求生產(chǎn)的低成本。至此，，稀土鎂合金球化劑和沖入法工藝的一些不足引起了人們的重視.球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!(一)壓力加鎂法壓力加鎂法是五十外代就已經(jīng)開(kāi)始釆用的一種球化處理方法,它的基本原理是,當(dāng)物體周?chē)橘|(zhì)的壓力增加時(shí),該物質(zhì)的沸騰溫度相應(yīng)提高,例如,當(dāng)鐵液表面的壓力達(dá)到0.9MPa時(shí),鎂的沸騰溫度提高到1400℃左右,若使球化處理溫度略高于該溫度,則鎂在鐵液中剛剛氣化,產(chǎn)生一定的翻騰,有利于鎂的吸收,同時(shí)減少了氣化燒損,因而可以有效提高鎂的吸收率.對(duì)加鎂處理環(huán)境施加壓力有兩種方法:外壓式和自建壓力式.球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!另一種是利用鎂蒸氣在鐵液包中自建壓力的方法,球化處理時(shí),通過(guò)鐘罩把純鎂加入密封鐵液包下部,鎂在包內(nèi)立即氣化,迅速產(chǎn)生大量的鎂蒸氣.此蒸氣通過(guò)鐵液時(shí),一部分被鐵液吸收,另一部分逸出并迅速在包內(nèi)上部間隙建立起與鐵液溫度相應(yīng)的飽和蒸氣壓(一般0.6~0.8MPa).這時(shí)鎂就不再因沸騰汽化而損失了.自建壓力加鎂包結(jié)構(gòu)圖球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!(二)沖入法沖入法是目前應(yīng)用最為廣泛的球化處理方法,沖入法使用的球化處理包有平底式,凹坑式和堤壩式三種,其結(jié)構(gòu)如圖1所示.圖1沖入法鐵液包的幾種形式球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!

2)降低球化劑中的含鎂量,釆用低鎂合金球化劑,合金主要用來(lái)減緩鐵液和鎂之間反應(yīng)的激烈程度以及鎂蒸氣的揮發(fā)速率;

3)選擇合理的鐵液溫度和覆蓋劑量.沖入法只能釆用合金球化劑,而不能釆用純鎂球化劑,這是因?yàn)楹辖鹎蚧瘎┍燃冩V球化劑的沸點(diǎn)有明顯提高,不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)的爆炸和鐵液飛濺現(xiàn)象.該工藝要保證鐵液中殘留適當(dāng)含量的鎂和稀土元素,并且使二者有合適的比例,這是保證球化的必要條件.球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!(三)轉(zhuǎn)包法轉(zhuǎn)包法(GF法)是近年來(lái)受到廣泛注意的一種球化處理方法,其球化處理包如圖2所示,該工藝使用純鎂或鎂焦作球化劑,適于處理含硫量高的鐵液,能使鎂的硫化物,硅化物等雜質(zhì)與鐵液很好地分離;在大氣壓力下,鎂與鐵液反應(yīng)并不十分劇烈;球化處理時(shí)鐵液溫度降低比較少,使用安全,鎂的吸收率可達(dá)60℅~80℅.球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!轉(zhuǎn)包法雖然有很多優(yōu)點(diǎn),但其設(shè)備費(fèi)用較高,球化過(guò)程中與沖入法相似,也產(chǎn)生較大鎂光和煙塵,并且轉(zhuǎn)包內(nèi)反應(yīng)室的小孔容易被鐵液或熔渣堵塞,清理和保持小孔的尺寸比較麻煩,難于連續(xù)處理鐵液,雖然最終殘留鎂量的波動(dòng)范圍比沖入法低,但仍不能令人滿(mǎn)意.另外,純鎂的強(qiáng)脫氧作用,使晶核量減少,提高了鐵液的收縮敏感度,需要用更大的冒口.球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!

加蓋鐵液包示意圖球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!(1)澆口盆中保持有一定的鐵液高度;(2)鐵液全部流入蓋包的時(shí)間與球化反應(yīng)時(shí)間相同.可按下式計(jì)算注孔直徑D:

式中D-注孔直徑(cm);W-處理鐵液質(zhì)量(㎏);H-包蓋上澆口盆鐵液的高度(cm);t-鐵液流過(guò)注孔的時(shí)間(s);釆用蓋包法既保留了沖入法設(shè)備簡(jiǎn)單、容易操作的優(yōu)點(diǎn).又克服了沖入法中鎂氧化燒 球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!蓋包法可以大大減少球化劑與空氣中氧的接觸幾率,從而可以減少鎂的氧化燒損,提高鎂元素的吸收率,能有效提高和穩(wěn)定球化效果及球鐵性能;減少球化劑的加入量,降低生成本;減少球化時(shí)的閃光和煙塵,降低對(duì)環(huán)境的污染.由沖入法改為加蓋法時(shí),只需在沖入法球化包上添加一個(gè)包蓋,其它和產(chǎn)結(jié)構(gòu)和原料基本不用做任何調(diào)整,符合我國(guó)國(guó)情,容易在工廠推廣.球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!1、鐵水加鎂喂線處理技術(shù)的特點(diǎn)

（1）反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的鎂蒸汽相對(duì)集中，鎂蒸汽泡的分散度遠(yuǎn)不如沖入法（或稱(chēng)三明治法）和蓋包法處理時(shí)鎂蒸汽泡的分散度，因此，鎂蒸汽泡會(huì)在反應(yīng)區(qū)域內(nèi)迅速長(zhǎng)大并聚集，并快速逸出，因此，反應(yīng)強(qiáng)度較大，鎂在鐵水中的有效率較低；（2）含鎂包芯線在穿過(guò)高溫鐵水時(shí)，包芯線內(nèi)部外層或近外層中的鎂由于處理鐵水溫度的影響達(dá)到其汽化溫度而產(chǎn)生“過(guò)程汽化”現(xiàn)象，由于固態(tài)鎂變成汽態(tài)鎂后體積會(huì)迅速膨脹，對(duì)高溫狀態(tài)下強(qiáng)度很低的鋼帶形成的張力會(huì)迅速使鋼帶失效，球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!鎂蒸汽在包底的聚集程度，獲得合理的反應(yīng)強(qiáng)度及反應(yīng)時(shí)間，控制鎂蒸汽的逸出數(shù)量，從而獲得穩(wěn)定的處理效果。球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!在喂線加鎂處理時(shí)，對(duì)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的含鎂包芯線來(lái)講，由于鋼帶的失效時(shí)間不是鋼帶在鐵水中的實(shí)際熔化或溶解時(shí)間。而是在鋼帶的熔化或溶解之前，由于包芯線內(nèi)部外層或近外層的部分鎂已經(jīng)產(chǎn)生汽化，所形成的鎂蒸汽對(duì)鋼帶形成作用，造成鋼帶失效的時(shí)間提前。因此，最佳喂線速度不僅是一個(gè)與處理鐵水高度有關(guān)的參數(shù)，而且與處理鐵水的溫度、包芯線芯劑含鎂量的高低、芯劑材料中的鎂的形態(tài)和鋼帶的厚度都是有直接關(guān)系的。（1）處理鐵水高度的影響：無(wú)論處理鐵水的高度如何，包芯線都必須在其鋼帶失效時(shí)間之球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!提高時(shí)，含鎂合金的熔點(diǎn)就會(huì)降低，這樣包芯線粉料層的“過(guò)程汽化層”產(chǎn)生鎂蒸汽的時(shí)間提前，形成使鋼帶失效的鎂蒸汽量的時(shí)間就會(huì)提前，從而導(dǎo)致鋼帶失效的時(shí)間提前，因此，當(dāng)包芯線含鎂合金的百分比提高時(shí)，包芯線喂入包底的喂線速度就需要相應(yīng)提高。（4）包芯線芯劑中鎂所處形態(tài)的影響：當(dāng)其它條件不變時(shí)，如果包芯線中的含鎂材料由硅鎂合金顆粒變成純鎂顆粒與硅基合金顆粒的混合物，雖然，包芯線在鐵水中各層物料的溫度分布沒(méi)有發(fā)生改變，但由于純鎂顆粒的熔點(diǎn)僅為650℃左右，包芯線粉料層的“過(guò)程汽化層”達(dá)到純鎂顆粒熔點(diǎn)的時(shí)間就會(huì)大幅度提前，一旦純鎂顆粒熔化變?yōu)殒V液，就會(huì)迅速向其周?chē)暮辖痤w粒間隙中滲透，合金顆粒層的導(dǎo)熱能力就會(huì)迅速球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!3、影響喂線球化效果的主要因素

（1）包芯線進(jìn)入鐵液時(shí)的入射角（以下簡(jiǎn)稱(chēng)入射角）圖5顯示，由于導(dǎo)管的彎曲，使含鎂包芯線在導(dǎo)管內(nèi)不能沿直線運(yùn)行，導(dǎo)致其在進(jìn)入鐵水時(shí)與豎直方向有一個(gè)入射角a，由于鐵水的浮力，導(dǎo)致其不能豎直進(jìn)入鐵水，不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的包底區(qū)域反應(yīng)，這樣將會(huì)導(dǎo)致鎂的有效率不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成球化不良甚至報(bào)廢。圖5包芯線進(jìn)入鐵水時(shí)的入射角球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!

圖6表明，包芯線的喂線速度太快或太慢都會(huì)導(dǎo)致包芯線中的鎂與鐵水的反應(yīng)區(qū)域不在鐵水包的底部，當(dāng)反應(yīng)區(qū)域與包底間的距離增加到一定程度時(shí)，則出現(xiàn)“死鐵水區(qū)”，即鐵水未參預(yù)反應(yīng)的區(qū)域。只有喂線速度合適時(shí)，包芯線中的鎂才能在包底區(qū)域與鐵水進(jìn)行反應(yīng)，這時(shí)可獲得較高的鎂的有效率及較好的反應(yīng)狀態(tài)。當(dāng)喂線過(guò)程中的喂線速度波動(dòng)較大時(shí)或由于喂線機(jī)的夾持力不足造成喂線過(guò)程中包芯線打滑滑而沒(méi)有實(shí)現(xiàn)設(shè)定的喂線長(zhǎng)度時(shí)，都會(huì)造成包芯線不在包底區(qū)域反應(yīng)，造成鎂的有效率的下降。球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!

（3）處理鐵水的溫度在單位時(shí)間向單位重量鐵水的加鎂量相同的條件下，處理鐵水的溫度越高，鎂的蒸汽壓就越大，鋼帶失效后，鎂在反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的聚集與逸出速度會(huì)加快，與鐵液作用的時(shí)間就會(huì)變短，鎂在鐵水中的有效率會(huì)降低，球化效果越差；處理鐵水的溫度越高，包芯線中的鎂形成“過(guò)程汽化”現(xiàn)象的時(shí)間越早，鋼帶的失效時(shí)間越短，在喂線速度不變的前提下，鎂與鐵水的反應(yīng)區(qū)域就越高，影響鎂在鐵水中的有效率；如果維持鎂與鐵水的反應(yīng)區(qū)域不變，則需要提高單位時(shí)間向單位重量鐵水的加鎂量，造成反應(yīng)強(qiáng)度提高，從而降低鎂在鐵水中的有效率。球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!（5）鐵水柱的有效高徑比我們知道處理鐵水高度對(duì)球化處理效果有重要的影響，鐵水柱的有效高徑比則僅涉及到鐵水柱直徑對(duì)處理效果的影響問(wèn)題。顯然，這僅僅是一個(gè)與反應(yīng)區(qū)域直徑大小有關(guān)的問(wèn)題，其臨界條件是只要鎂與鐵水反應(yīng)的區(qū)域和反應(yīng)強(qiáng)度對(duì)鐵水造成的攪拌程度滿(mǎn)足鐵水柱的直徑大小即可，目前鑄造廠應(yīng)用的處理包是完全滿(mǎn)足上述條件的。反應(yīng)區(qū)域的大小取決于單位時(shí)間向鐵水中的加鎂量大小，單位時(shí)間向鐵水中的加鎂量大，則鎂與鐵水的反應(yīng)區(qū)域大，反之亦然。球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!(四)鐵水加鎂喂線處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

鐵水加鎂喂線處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：1）含硫高達(dá)0.09%的鐵水可不經(jīng)過(guò)脫硫預(yù)處理而一步進(jìn)行球化處理，且終硫水平依據(jù)處理鐵水的質(zhì)量不同可控制在0.010～0.018％的范圍內(nèi)；2）處理鐵水的重量可從200公斤／包到40噸/包3）為避免球化衰退現(xiàn)象，處理站系統(tǒng)可盡量設(shè)置在靠近澆注工位的位置；4）由于處理站具有集塵系統(tǒng)，因此可實(shí)現(xiàn)處理工位的環(huán)境友好；5）可實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)控制的鎂線自動(dòng)喂入，從而精確控制加鎂量；球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!繼此,轉(zhuǎn)包法、蓋包法和包芯喂線法在我國(guó)先后得到了推廣和應(yīng)用.現(xiàn)在我就生產(chǎn)中常見(jiàn)的球化處理方法作個(gè)簡(jiǎn)要介紹:

(一)壓力加鎂法(二)沖入法(三)轉(zhuǎn)包法(四)蓋包法(五)包芯線喂線法球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!早期使用的外壓式壓力加鎂法.是將盛滿(mǎn)鐵液的鐵液包放置在具有活動(dòng)密閉蓋的處理室中,壓緊密封蓋,然后通入壓縮空氣或氮?dú)?當(dāng)處理室內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定壓力時(shí),將裝在密封蓋上部的氣缸帶動(dòng)著加鎂的鐘罩向下運(yùn)動(dòng),迅速下沉到鐵液的下半部,鎂開(kāi)始在壓力下與鐵液反應(yīng),反應(yīng)約1.5~2.0min,然后提起鐘罩,以適當(dāng)?shù)乃俣冉档吞幚硎覂?nèi)的壓力,打開(kāi)密封蓋,吊出鐵液.

球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!

壓力加鎂法的優(yōu)點(diǎn)是,使用純鎂進(jìn)行球化處理,鎂的吸收率高,可達(dá)70℅~80℅;處理過(guò)程中的勞動(dòng)環(huán)境較好.

缺點(diǎn)是,高備費(fèi)用比較高;操作復(fù)雜,嚴(yán)格;處理時(shí)間長(zhǎng)鐵液降溫多;因此需要較高的出爐溫度.球化處理時(shí)壓力大,容易發(fā)生工傷事故.球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!用平底包處理鐵液時(shí),對(duì)鐵液包沒(méi)有特殊的要求,方法最為簡(jiǎn)單.但球化處理時(shí),球化劑最容易上浮,鎂無(wú)素氣化燒損嚴(yán)重,鎂的吸收率最低,約為20℅~30℅.堤壩式和凹坑式是最為常用的球化處理包,堤壩(凹坑)內(nèi)的面積和壩高(凹坑深)由處理滿(mǎn)包鐵液時(shí)所需要的球化劑及覆蓋材料的量而定,由于球化劑能夠得到一定的緊實(shí),球化劑起爆時(shí)間和反應(yīng)速度得到適當(dāng)控制,因而鎂的吸收率顯著高于平底包法,鎂的吸收率一般為30℅~50℅.為了提高球化效果,通常可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn),1)提高鐵液包高度和直徑比值,建議達(dá)到1.8~2.0球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!沖入法球化處理前,就將球化處理包預(yù)熱到暗紅色,預(yù)熱的目的是減少鐵液熱量損失.并且防止覆蓋劑下樁實(shí)較緊的合金粘結(jié)在包底.球化處理時(shí),將球化合金堆放在預(yù)熱的包底,上面覆蓋硅鐵合金,稍加緊實(shí),然后再覆蓋無(wú)銹鐵屑,蘇打等覆蓋劑,鐵液過(guò)高時(shí),可蓋鐵板.這種方法的優(yōu)點(diǎn)是,處理方式和設(shè)備簡(jiǎn)單,容易操作,在生產(chǎn)中有較大的靈活性,一般可使用含鎂量較低(＜10℅)的各種合金球化劑.但是該工藝在球化處理過(guò)程中鎂光,煙塵非常大,勞動(dòng)環(huán)境差,鎂的吸收率不太高,球化劑消耗量大,球化效果及球鐵性能不太穩(wěn)定.目前應(yīng)該改進(jìn)沖入法或換用其它球化處理工藝.球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!

圖2轉(zhuǎn)包法球化處理過(guò)程球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!(四)蓋包法蓋包法是英國(guó)鑄鐵研究的協(xié)會(huì)發(fā)明的,近年來(lái)在國(guó)外球鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用日益增加.國(guó)內(nèi)外甚至包括英國(guó)、瑞士、意大利、美國(guó)等歐美工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都比較普遍地用蓋包法來(lái)進(jìn)行球化處理.蓋包法球化處理就是在堤壩式鐵液包上面,附加了一個(gè)帶有澆口盆、砌有耐火材料內(nèi)襯的包蓋,這樣可使外界的氣體與包內(nèi)完全隔離,防止鎂蒸氣逸出燒損,同時(shí)增大了包內(nèi)的壓力.使鎂的沸點(diǎn)得到一定的提高,減少鐵液沸騰,其結(jié)構(gòu)如下圖:球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!

蓋包法球化處理時(shí),球化合金的加入與沖入法相同,然后將包蓋安放在鐵液包上,并使其周邊封好.出鐵時(shí),將鐵液以較大液流注入包蓋澆口盆內(nèi)(保證鐵液在盆內(nèi)的高度在5~15mm),鐵液會(huì)通過(guò)包蓋一側(cè)的注孔(注孔不得直接對(duì)準(zhǔn)合金堆放處)流入包內(nèi).這樣可使外界的氣體與包內(nèi)完全隔離,減少鎂的氧化燒損,提高鎂的吸收率(一般在60℅~65℅以上),改善勞動(dòng)環(huán)境.球化反應(yīng)結(jié)束后,去除包蓋.蓋包法工藝效果與蓋包注孔直徑選擇正確與否有著密切關(guān)系.正確的注孔直徑可以達(dá)到兩個(gè)目的:球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!損嚴(yán)重、吸收率、低球化劑消耗量大勞動(dòng)環(huán)境差等缺點(diǎn).多年來(lái)人們一直在利用蓋包法的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行球鐵生產(chǎn),同時(shí)也在不斷地努力克服工藝在使用中的不足之處:(1)包蓋起吊困難,操作難度大;(2)在使用沖天爐連續(xù)出鐵時(shí),鐵液重量難以精確量化.球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!(五)包芯線喂線法

該工藝應(yīng)用于鑄鐵生產(chǎn),國(guó)外始于上世紀(jì)80年代,(主要代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脫硫方式,對(duì)鐵液進(jìn)行深脫硫和在球鐵生產(chǎn)中完成球化及孕育處理,目前世界工業(yè)達(dá)國(guó)家對(duì)在鑄鐵件生產(chǎn)中應(yīng)用研究包芯線喂線技術(shù)普遍開(kāi)始予以重視)而國(guó)內(nèi)將該技術(shù)應(yīng)用于球鐵的生產(chǎn)趨同步較晚,處于研制和開(kāi)發(fā)聯(lián)合階段,需要進(jìn)行大量的工藝試驗(yàn)和生產(chǎn)應(yīng)用考核,加之該工藝生產(chǎn)成本較高,喂絲設(shè)備不過(guò)關(guān)等原因,沒(méi)有被廣泛釆用.用包芯線喂線法生產(chǎn)球鐵件,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是用喂絲機(jī)將包有球化合金的包芯絲直接插到鐵液中,來(lái)生產(chǎn)球鐵,一般釆用加蓋包的方法,即包芯線通過(guò)蓋在鐵液包上面的包蓋導(dǎo)入孔喂入鐵液.其裝置示意圖如下圖:球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!喂絲機(jī)可以預(yù)置喂絲速度、喂絲時(shí)間、喂絲長(zhǎng)度等參數(shù),整個(gè)球化處理過(guò)程可以完全自動(dòng)化.進(jìn)行球化處理時(shí),用喂絲機(jī)將高鎂合金包芯線連續(xù)不斷地插入到加蓋包內(nèi)鐵液的中下部,由于鐵液高度的壓力作用和包蓋隔斷空氣的有效流動(dòng),加之合金包芯線是以一定的速度連續(xù)少量加入,這樣,即可避免鎂蒸氣的瞬間大量爆發(fā),保證高鎂合金的安全加入,又可避免鎂元素的大量逸出和燒損,提高鎂在鐵液中的吸收率.球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!因此，鋼帶的實(shí)際失效時(shí)間與鋼帶的實(shí)際熔化時(shí)間是有一定差距的，這種差距是與處理鐵水的高度、處理鐵水的溫度、包芯線芯劑的含鎂量和包芯線芯劑中鎂的形態(tài)有很大關(guān)系的；（3）鎂蒸汽在包底的聚集程度和逸出數(shù)量決定了鎂在鐵水中的有效率。根據(jù)以上特點(diǎn)，鐵水的喂線加鎂處理必須保證使鎂在處理包底區(qū)域反應(yīng)，并控制鎂蒸汽的聚集程度，以控制其逸出數(shù)量，從而獲得較高的鎂在鐵水中的有效率。因此，首先必須選擇合適的喂線速度，使鎂穩(wěn)定地在包底區(qū)域與鐵水進(jìn)行反應(yīng)，稱(chēng)之為最佳喂線速度；同時(shí)，要控制在不同溫度下單位時(shí)間向單位鐵水的加入量，以控制球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!2、鐵水加鎂處理的最佳喂線速度及其影響因素

最佳喂線速度的概念是：在鋼帶的失效時(shí)間之內(nèi)，使包芯線到達(dá)包底區(qū)域與鐵水的反應(yīng)的喂線速度。符合下述公式：v＝H/t其中：v為最佳喂線速度；H為處理鐵水的高度，即鐵水上表面至反應(yīng)區(qū)域之間的高度；t為鋼帶的失效時(shí)間。顯然，最佳喂線速度與處理鐵水的高度和包芯線鋼帶在鐵水中的失效時(shí)間有關(guān)。球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!內(nèi)喂入包底，因此，處理鐵水高度越高，則包芯線喂入包底所需要的喂線速度越大，這是最佳喂線速度的主要影響因素。（2）處理鐵水溫度的影響：處理鐵水的溫度對(duì)喂線速度的影響是通過(guò)包芯線芯劑中鎂的“過(guò)程汽化”產(chǎn)生鎂蒸汽對(duì)鋼帶的破壞造成鋼帶失效時(shí)間的提前幅度大小而影響含鎂包芯線的包底喂線速度的。處理鐵水的溫度越高，則包芯線芯劑材料的“過(guò)程汽化層”越厚，產(chǎn)生的鎂蒸汽的時(shí)間越早，則致使鋼帶失效的時(shí)間越早，則包芯線喂入包底的喂線速度越大；（3）包芯線芯劑含鎂量高低的影響：當(dāng)其它條件不變時(shí)，包芯線芯劑中鎂合金的含鎂百分比球墨鑄鐵的一關(guān)鍵環(huán)節(jié)--球化處理工藝熱加工行業(yè)論壇共42頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!提高，加速鎂的熔化和汽化過(guò)程，致使“過(guò)程汽化層”迅速擴(kuò)大，并迅速到達(dá)鎂的汽化點(diǎn)，致使鋼帶的失效時(shí)間大幅度提前。這種傾向會(huì)隨著包芯線中含鎂比例的提高而增大，這就是純鎂混制芯劑包芯線與硅基高鎂合金包芯線在鎂反應(yīng)狀態(tài)及鎂的有效率上產(chǎn)生巨大差距的原因所在?。?）包芯線鋼帶厚度的影響：包芯線的鋼帶越厚，其理論的熔化時(shí)間就越長(zhǎng)，當(dāng)其它條件不變時(shí)，則導(dǎo)致鋼帶失效的時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)，最佳喂線速度就會(huì)相應(yīng)降低；另外，鋼帶質(zhì)量如微裂紋、夾雜物、厚度偏差造成的鋼帶在高溫時(shí)出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)的缺陷和喂線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不合理造成喂線過(guò)程中對(duì)包芯線鋼帶的傷害所形成的鋼帶在高溫時(shí)出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)，都會(huì)因