球化工艺及德语输入.doc

冲入法球化处理方式的探讨摘要：本文主要从冲入法的方式，对炉嘴，球化包的要求，采用冲入法的好处等方面对冲入法球化处理工艺进行全面的探讨和总结，实践证明：冲入法球化处理不仅简单，操作方便，而且更易控制球化处理过程，提高了镁的吸收率，提高了铁水质量，并且降低了熔炼工序成本。关键词：冲入法；球化包；镁吸收率我公司二铸工厂在球铁球化处理方式上，先后采用了触发式，喂丝法，冲入法三种，而其中的冲入法以其自身的一些优点，在2008年由二铸工引入，并且在工厂内短时间的实践后，成为了一种成熟的球化处理方式，在公司的其它工厂也推广使用。下面就二铸工厂在应用冲入法球化处理方式方面的一些经验及成果介绍如下。1 冲入法球化处理方式冲入法球化处理方式就是把球化剂放在铁水包底部，用一些覆盖物覆盖球化剂，铁水直接冲入包内，依靠铁水的温度熔化覆盖层，进而球化剂开始与铁水接触，使铁水得到球化处理（见图1）。采用冲入法球化处理需要注意的是：一球化剂的覆盖物能被冲入铁水包的铁水在短时间内熔化，这样铁水才能够与球化剂接触。二铸目前使用的球化剂覆盖物有两种，一种使用于大包，另外一种使用于小包（见图2）。二是要对球化剂覆盖物称重（以碎钢片为例），以计算因为钢片的加入使得冲入铁水包内的铁水碳含量的降低的百分比，使球化处理后铁水的碳含量符合所要求的控制范围。三是球化剂覆盖物的厚度不能太厚，避免已经出铁完毕，而球化反应仍然没有开始。四是铁水不能正对着球化剂冲入铁水包内，这样会造成提前反应，降低镁的吸收率。五是控制球化反应的开始时间为铁水包内的铁水达到出铁总量的五分之四，优点是既可以提高镁的吸收率，又能防止因为球化反应铁水飞溅到铁水包外，浪费铁水。图1 冲入法2炉嘴和铁水包的设计如前所述，采用冲入法球化处理方式要确保冲入铁水包内的铁水不直接正对着球化剂，否则会造成提前反应，前提反应不仅要再加入额外的球化剂，造成球化剂的不必要浪费，而且严重时导致球化处理失败，铁水球化不良，整包的铁水要重新回炉进行处理，费时耗能，铁水的冶金质量也得不到保证。为了解决这个问题就需要对炉嘴进行改造。总的要求是把炉嘴加长，而且有一定的翘度。至于炉嘴加多长，翘度多大，就要根据每个铸造工厂的实际情况而定。铁水包的设计要谈到两点，一是铁水包的高径比，根据STAF建议的球铁铁水包的高径比应该在2：1为好，最小保证在1.5：1。实践证明，使用同样种类，相同量的球化剂（球化剂的加入量很低），在同样的温度下采用同样的球化处理方式，高径比大的铁水包出现球化不良的现象比高径比小的铁水包出现球化不良的概率要小很多。二是包坝的设计，包坝的设计容量以能装下球化剂和球化剂覆盖物为准。而包坝的形状设计则以控制球化反应的速度，操作的可行性，铁水冲入包底时能否接触冲在包坝上等方面为准。下面对两种包坝的形状进行简要的说明和分析。一种是近似半圆形的包坝（见图3），这种包坝形状易于修理成型，而且修理方便，装球化剂容易，铁水包的容量不会降低很多。缺点是需要的球化剂覆盖物多，给铁水成分的精确控制增加难度，铁水和球化剂的接触面大，球化反应的剧烈程度不好控制。另一种是罐状的包坝（见图4），这种形状包坝的优点是所需的球化剂覆盖物少，球化反应更趋平稳，镁的吸收率更高。缺点是包坝占用铁水包的空间增大，包坝损坏后修理量大。3镁的吸收率不同的球化处理方式镁的吸收率不同，对于冲入法，通过恰当的控制，当铁水包中的铁水达到出铁总量的95%才开始球化反应，此时由于铁水包中的铁水很多，镁蒸汽在上升过程中接触铁水的路径长，镁的吸收率相比与触发式球化处理方式大大提高。此点可以从两个方面加以证明，一是同样的残余镁量，冲入法加入的球化剂量低于触发式约0.3%0.6%。二是采用冲入法在球化处理过程中反应比采用触发式时反应平稳，产生的白色烟雾少。二铸工厂在采用触发式球化处理工艺时，15吨包（高径比为）球化剂的加入量是1.5%，一般的残余镁量在0.0450.055%之间，而且当铁水量达到出铁总量的66%就要开始球化反应，否则球化反应铁水就会飞溅出铁水包。如果把球化剂的加入量降低到1.2%，就会在铸件附铸试块（Y70试块）上有球化不良现象。引入冲入法球化工艺后，15吨包（高径比为）球化剂的加入量是1.0%，残余镁量同样可以达到0.0450.055%之间，而且铸件附铸试块（Y70试块）上没有球化不良现象。4铁水质量的改善好的铁水质量才能浇注质量合格的铸件，采用冲入法球化处理工艺相比于触发式球化处理工艺在以下两个方面改善了铁水质量。一是采用触发式球化工艺使用型砂作为球化剂覆盖剂，在拉杆把硬化的型砂拉起进行球化反应时，砂子就会进入铁水。一部分砂子在球化反应结束，扒渣后仍然会从包底上浮。这些砂子就会在浇注时进入水口盆降低铁水的干净程度，增加铸件夹杂的概率。而冲入法是使用碎钢片或浇注的盖板作为球化剂覆盖物，相比于用型砂覆盖可以大大降低对铁水的污染程度。二是采用冲入法球化处理工艺可以不适用孕育槽，直接把铁水出到铁水包内，出铁时间短，温度损耗小，这样所需的出铁温度就可以降低。对于球铁铁水，炉内温度越高，时间越长，对石墨核心的烧损就越重，造成铁水的石墨核心减少，过冷倾向增大。表现在铸件上是缩松倾向增大，石墨球数少5操作和环境改善冲入法球化处理工艺相比于触发式球化处理工艺大大简便了操作人员，而且改善了工厂的作业环境。主要表现在一下几个方面，一是球化剂装包时，操作人员不用进入铁水包内，只要把碎钢片均匀撒在球化剂上，然后用专有工具捣实即可。二是不用孕育槽出铁，操作人员可以不必修理孕育槽，降低了劳动强度。三是球化反应自发进行，不用操作人员拉杆和制备拉杆，同样降低了劳动强度。四是由于不用型砂覆盖球化剂，包内产生的渣量少，扒渣更容易。五是可以用一个包连续出铁几次，而操作人员不用像采用触发式工艺那样，要放置拉杆，有时要进入非常发烫的铁水包踩实型砂以防止提前反应。六是冲入法球化处理过程中产生的烟雾少，对整个工厂的污染减小。6成本分析采用冲入法球化处理工艺后，也降低了整个熔炼工序的成本，主要体现在以下几个方面，一是球化剂的加入量降低，相比于触发式球化处理工艺节约了成本。举一例说明，当球化剂的加入量从1.5%降低到1.0%，降低了0.5%.一吨硅铁镁球化剂的价格为20000元，则处理每吨铁水可以节约100元。二是降低了用电量，如前所述，冲入法球化处理工艺所需的出铁温度相比于触发式要低，这就说明出铁前炉内的温度可以不必升的很高，而升温需要损耗电能。三是浇注剩余的铁水可以用来浇注用作冲入法球化处理中球化剂覆盖物的盖板，这样剩余的一部分铁水就得到了很好的利用。四是采用冲入法球化处理工艺后，再不用压缩空气对热的铁水包降温，压缩空气的使用量一下子减为零。五是采用冲入法球化处理工艺后，不用型砂覆盖球化剂，提高了铁水的洁净程度，降低了铸件夹杂报废的概率，同时节约了型砂。7 结论综上所述，采用冲入法球化处理工艺提高了镁的吸收率，改善了铁水质量，简便了操作，作业环境