球化剂的球化原理
铸造球铁球化的深度讲解和控制

碳主要结晶成游离状态的石墨。其中碳主要 以片状石墨形状存在,断口为暗灰色,常见 的铸铁件多数是灰口铸铁。
球化的基本知识和控制
一、球化的基本知识 2、铸铁的基本种类 b) 球墨铸铁
铁水在浇注前经球化处理,其中碳大部分或全部以 球状石墨形式存在,机械性能高,生产工艺比可锻 铸铁简单,近年来日益得到广泛的应用。
球化的基本知识和控制
一、球化的基本知识 4、球铁的基本要求和标准(续) GMW10中球铁的机械性能要求
球化的基本知识和控制
一、球化的基本知识 4、球铁的基本要求和标准(续) 对于球铁化学成份和机械性能标准的分析可以得出以下结论: 影响球铁拉伸强度规格的化学成份主要是: Cu Mn
提高Cu和Mn的含量,球铁的拉伸强度和硬度都将上升,不同之处在于: Cu对于硬度的影响较小,而Mn对于硬度影响较大。 随着拉伸强度,硬度的提高,材料的延伸率将下降。 案例:目前泛亚开发中的C14曲轴要求在700拉伸强度下达到6以上的延伸 率,供应商无法达到,sourcing困难。
F‘
共析转变发生727℃(水平线PSK),反应 式为: K‘
共析转变的产物是铁素体与渗碳体的机械 混合物。 同理,奥氏体在738度将产生共析转变, 产物是铁素体与石墨。 C 图1
C
球化的基本知识和控制
一、球化的基本知识 1、基础知识储备(续)
Fe-C相图分析---特性线
F‘
ES线是碳在奥氏体中的溶解度曲线。 奥氏体的最大溶碳量是在1148℃时,可以溶解 2.11%的碳。而在727℃时,溶碳量仅为 0.77%,因此含碳量大于0.77%的合金,从 1148℃冷到727℃的过程中,将自奥氏体中 析出渗碳体,这种渗碳体称为二次渗碳体 (Fe3CII)。 如果是按照Fe-C图,则从奥氏体 中析出石墨,被称为为二次石墨。 图1 K‘
《球化处理工艺》课件

合作与交流
强调了加强国际合作与 交流,共同推动球化处 理工艺技术的发展和应
用的重要性。
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生产过程的自动化与智能化
总结词
通过自动化与智能化技术,可以提高生产效率、降低 能耗、减少人工干预,进一步优化球化处理工艺。
详细描述
随着自动化与智能化技术的不断发展,越来越多的企 业开始将这些技术应用于球化处理工艺中。通过自动 化技术,可以实现生产过程的自动化控制,提高生产 效率;通过智能化技术,可以对生产过程进行实时监 控和预测,及时发现和解决潜在问题,降低能耗和减 少人工干预。这些技术的运用,可以进一步优化球化 处理工艺,提高企业的生产效率和产品质量。
球化处理工艺的应用范围
球化处理工艺广泛应用于铸铁 制品的生产,如机床、汽车、 拖拉机等机械制造业中。
由于球化处理工艺可以提高铸 铁制品的力学性能和耐磨性, 因此可以延长其使用寿命,提 高产品质量。
此外,球化处理工艺还可以应 用于其他金属材料的处理,如 钢、铝合金等。
CHAPTER 02
球化处理工艺流程
预处理
去除杂质
在球化处理前,需要对原材料进 行严格筛选,去除其中的杂质和 有害元素,以确保球化处理的质 量和效果。
破碎与筛分
对于大块的原材料,需要进行破 碎和筛分,使其达到合适的粒度 和分布,以便于后续的球化处理 。
球化剂的选择与配置
根据原材料性质选择合适的球化剂
不同的原材料需要不同的球化剂,选择合适的球化剂是保证球化处理效果的关 键。
CHAPTER 06
案例分析
某公司球化处理工艺的应用实例
案例概述
工艺流程
某公司在生产过程中采用了球化处理工艺 ,有效地提高了产品质量和生产效率。
球墨铸铁用球化剂

球墨铸铁用球化剂
球墨铸铁是一种具有优异性能的铸铁,其强度和延展性能相对于普通铸铁更出色,这得益于它所使用的球化剂。
球化剂是一种能够促进球墨铸铁球化反应的添加剂。
通过球化剂的作用,将铸铁中的碳以球状分布,从而使合金铸铁增加韧性、塑性和强度,降低铸铁的脆性,提高其机械性能。
球化剂种类繁多,每种球化剂所发挥的作用也各有不同。
其中几种常见的球化剂包括钉形铁素体晶核剂、钒铁铝、锰硅合金等。
这些球化剂大都含有一定量的铝、钛、锰、硅、钒等元素,这些元素通常能够形成稳定的化合物,促进碳的球化反应。
在使用球化剂时,还需要控制其加入时机、用量和温度等因素,以确保其球化效果达到最佳。
同时,在球化剂的选择上,还要根据不同铸铁的特点和使用要求进行选择。
总之,球化剂在球墨铸铁生产过程中起着非常重要的作用。
它们能够大大提高合金铸铁的机械性能和使用寿命,同时使得球墨铸铁在机械制造、汽车制造等领域得到广泛应用。
铸造低硅球化剂

铸造低硅球化剂铸造是一种非常重要的工艺,它可以制造各种金属制品,如汽车配件、机械零件、建筑材料等等。
在铸造过程中,球化剂是一个非常重要的材料,它可以改善铸造件的性能,提高铸造效率,降低生产成本。
本文将介绍一种低硅球化剂的制备方法和应用。
一、低硅球化剂的制备方法低硅球化剂是一种含有低硅成分的球化剂,它可以在铸造过程中加入到熔融金属中,使金属中的碳素以球形的形式分布在整个金属中,从而提高铸造件的强度和塑性。
下面是低硅球化剂的制备方法:1. 原料准备:低硅球化剂的主要原料是硅铁合金、硅钙合金、纯碳等。
这些原料需要经过粉碎、筛选等处理,以确保其颗粒大小均匀。
2. 混合制备:将不同原料按照一定比例混合,加入适量的粘结剂,搅拌均匀后,放入球磨机中进行球磨,使其颗粒更加细小。
3. 干燥成型:将球磨后的物料放入干燥器中进行干燥,使其水分含量降至一定水平。
然后将干燥后的物料放入成型机中,进行成型。
4. 烘烤处理:将成型后的球化剂放入烘炉中进行烘烤处理,使其达到一定的硬度和强度。
5. 包装储存:将处理好的低硅球化剂包装好,存放在干燥通风的地方,以防止潮湿和氧化。
二、低硅球化剂的应用低硅球化剂在铸造中有着广泛的应用,下面是其主要应用领域:1. 汽车配件:低硅球化剂可以提高汽车配件的强度和塑性,使其更加耐用和寿命更长。
2. 机械零件:低硅球化剂可以使机械零件具有更好的耐磨性和耐腐蚀性,从而提高机械设备的使用寿命。
3. 建筑材料:低硅球化剂可以改善建筑材料的性能,使其更加耐用和安全。
4. 其他领域:低硅球化剂还可以应用于电子、航空、化工等领域,提高产品的性能和质量。
三、总结低硅球化剂是一种非常重要的材料,它可以提高铸造件的性能和质量,降低生产成本,具有广泛的应用领域。
在制备低硅球化剂的过程中,需要注意原料的选择和处理,以及加工工艺的控制等方面,从而保证产品的质量和稳定性。
在未来,低硅球化剂将继续发挥其重要作用,为各个领域的发展做出贡献。
铸造用球化剂

铸造用球化剂
铸造用球化剂是一种能够在铸造过程中改善铸件内部组织结构
的化学物质。
球化剂的主要成分是镁和铝等金属元素,其作用是通过与铁和碳等元素反应,使其形成球状颗粒,从而改善铸件的力学性能和加工性能。
球化剂广泛应用于铸铁、球墨铸铁、铜合金等铸造材料的生产中。
经过球化处理的铸件具有较好的韧性、耐磨性和抗拉强度等性能,能够有效地提高铸件的质量和使用寿命。
在使用球化剂进行铸造时,需要按照一定的配比和工艺流程进行操作,以确保球化效果的稳定性和一致性。
同时,球化剂的用量和质量也会影响铸件的质量和性能,因此需要严格控制其使用量和质量。
总的来说,铸造用球化剂是铸造行业中非常重要的一种材料,其能够显著提高铸件的性能和质量,为铸造生产带来了巨大的经济和社会效益。
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第三节 球化处理工艺

第三节球化处理工艺球化处理主要包括以下内容:(1)铸铁化学成分的选择;(2)球化剂的选择、加入量;(3)球化处理方法;(4)球墨铸铁的孕育处理;(5)球化效果的检验。
球墨铸铁球化处理工艺的制订应充分考虑球墨铸铁的牌号及其对组织的要求、铸件几何形状及尺寸、铸型的冷却能力、浇注时间和浇注温度、铁液中微量元素的影响以及车间生产条件等因素。
一、球墨铸铁化学成分的选择同普通灰铸铁一样,球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。
对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件,还包括少量的合金元素。
同普通灰铸铁不同的是,为保证石墨球化,球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。
下面着重介绍这些元素在球墨铸铁中的作用及其选择原则。
1、碳及碳当量碳是球墨铸铁的基本元素,碳高有助于石墨化。
由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度,球墨铸铁的含碳量一般较高,在3.5~3.9%之间,碳当量在4.1~4.7%之间。
铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限;反之,取下限。
将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性,对于球墨铸铁而言,碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。
但是,碳含量过高,会引起石墨漂浮。
因此,球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。
2、硅硅是强石墨化元素。
在球墨铸铁中,硅不仅可以有效地减小白口倾向,增加铁素体量,而且具有细化共晶团,提高石墨球圆整度的作用。
但是,硅提高铸铁的韧脆性转变温度(见图4—6),降低冲击韧性,因此硅含量不宜过高,尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时,更需要严格控制硅的含量。
球墨铸铁中终硅量一般在1.4—3.0%。
选定碳当量后,一般采取高碳低硅强化孕育的原则。
硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。
图4—6 硅对铁素体球墨铸铁脆性转变温度的影响球墨铸铁中碳硅含量确定以后,可用图4—7进行检验。
如果碳硅含量在图中的阴影区,则成分设计基本合适。
球化处理工艺

加盖铁液包示意图
盖包法球化处理时,球化合金的加入与冲入法 相同,然后将包盖安放在铁液包上,并使其周边封好. 出铁时,将铁液以较大液流注入包盖浇口盆内(保证 铁液在盆内的高度在5~15mm),铁液会通过包盖一 侧的注孔(注孔不得直接对准合金堆放处)流入包 内.这样可使外界的气体与包内完全隔离,减少镁的 氧化烧损,提高镁的吸收率(一般在60℅~65℅以上), 改善劳动环境.球化反应结束后,去除包盖.
球墨铸铁的一关键环节
———球化处理工艺
继此, 转包法、盖包法和包芯喂线法在我国 先后得到了推广和应用.现在我就生产中常 见的球化处理方法作个简要介绍:
(一)压力加镁法 (二)冲入法 (三)转包法 (四)盖包法 (五)包芯线喂线法
(一)压力加镁法
压力加镁法是五十外代就已经开始釆用的 一种球化处理方法,它的基本原理是,当物体周 围介质的压力增加时,该物质的沸腾温度相应 提高,例如,当铁液表面的压力达到0.9MPa时, 镁的沸腾温度提高到1400℃左右,若使球化处 理温度略高于该温度,则镁在铁液中刚刚气化, 产生一定的翻腾,有利于镁的吸收,同时减少了 气化烧损,因而可以有效提高镁的吸收率.
冲入法球化处理前,就将球化处理包预热到暗红色, 预热的目的是减少铁液热量损失.并且防止覆盖剂下 桩实较紧的合金粘结在包底.球化处理时,将球化合 金堆放在预热的包底,上面覆盖硅铁合金,稍加紧实, 然后再覆盖无锈铁屑,苏打等覆盖剂,铁液过高时,可 盖铁板.
这种方法的优点是,处理方式和设备简单,容易操 作,在生产中有较大的灵活性,一般可使用含镁量较 低(<10℅)的各种合金球化剂.但是该工艺在球化处 理过程中镁光,烟尘非常大,劳动环境差,镁的吸收率 不太高,球化剂消耗量大,球化效果及球铁性能不太 稳定.目前应该改进冲入法或换用其它球化处理工艺.
球化剂

1947年,英国H•Morrogh发现,在过共晶灰口铸铁中附加铈,使其含量在0.02wt%以上时,石墨呈球状。
1948年美国A•P•Ganganebin等人研究指出,在铸铁中添加镁,随后用硅铁孕育,当残余镁量大于0.04wt%时,得到球状石墨。
从此以后,球墨铸铁开始了大规模工业生产。
铸钢含碳量少于0.3%,而铸铁和球墨铸铁含碳量则至少为3%。
铸钢中的低含碳量使得作为游离石墨存在的碳不会形成结构薄片。
铸铁内的碳天然形式是游离石墨薄片形式。
在球墨铸铁内,这种石墨薄片通过特殊的处理方法变化成微小的球体。
这种改进后的球体使得球墨铸铁比铸铁和钢相比具有更加优异的物理性能。
正是这种碳的球状微观结构,使得球墨铸铁具有更加良好的展延性和抗冲击性,而铸铁内部的薄片形式导致铸铁没有展延性。
球墨铸铁内部的球状结构也能够消除铸铁内部的薄片石墨容易产生的裂缝现象。
在球墨铸铁的微观照片中,可以看见裂缝游行到石墨球后终止。
在球墨铸铁行业内,这些石墨球称为“裂缝终结者”,因为它们具有阻止断裂的能力。
球墨铸铁具有铸钢的强度,也有铸铁优异的抗腐蚀性。
与铸铁相比,球墨铸铁在强度方面具有绝对的优势。
球墨铸铁的抗拉强度是60k,而铸铁的抗拉强度只有31k。
球墨铸铁的屈服强度是40k,而铸铁并没有显示出屈服强度,并且最终出现断裂。
球墨铸铁的强度—成本比远远优于铸铁。
球墨铸铁在耐腐蚀性方面与铸铁相同。
球墨铸铁的强度和铸钢的强度是可比的。
球墨铸铁具有更高的屈服强度,其屈服强度最低为40k,而铸钢的屈服强度只有3 6k。
在大部分市政应用领域,如:水、盐水、蒸汽等,球墨铸铁的耐腐蚀性和抗氧化性都超过铸钢。
由于球墨铸铁的球状石墨微观结构,在减弱振动能力方面,球墨铸铁优于铸钢,因此更加有利于降低应力。
选择球墨铸铁的一个重要的原因在于球墨铸铁比铸钢成本低。
球墨铸铁的低成本使得这种材料更加受欢迎,铸造效率更高,也减少了球墨铸铁的机加工成本。
球墨铸铁作为新型工程材料的发展速度是令人惊异的。
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球化剂的球化原理(球墨铸铁中的)球化剂在铸铁中起什么作用球墨铸铁由于其高强度、高韧性和低价格,所以在材料市场上仍占有重要的地位,球铁产量并未下降,奥——贝球铁的出现增强了球铁的竞争地位。
1.球铁的生产和研究现状1. 1常规球铁目前常规球铁——即以铁素体和珠光体为基体的球铁仍占球铁产量中的绝大部分比例。
1.1.1对影响球铁质量的因素加强控制球铁的组织与性能取决于铸铁的成份和结晶条件以及所用球化剂的质量,研究认为为了确保球铁的机械性能,必须针对铸件具体壁厚、浇注温度、所用球化剂、球化处理工艺、冷却参数的优化以及有效的排渣措施进行严格控制,而适当的降低碳当量,合金化和热处理是改善球铁的有效措施。
1.1.2有效控制铁素体球铁和球光体球铁的生产控制球铁基体的主要因素有铸铁的成份、所用球化剂、孕育剂的类型,加入方法以及冷却条件等。
铸态铁素体球铁的成份控制微过共晶成份,其中碳稍高,但不出现石墨漂浮,含硅稍低,孕育剂硅量应少于3%,锰越低越好,应使Mn<0.04%,硫、磷应低,使S≤0.02%、P≤0.02%,这是因为硅可改善球铁组织和相应的塑性,Si=3.0~3.5%可得到全部铁素体组织。
有研究指出,Si=2.6~2.8%时,铸铁具有最高的延伸率和冲击韧性,但硅在铁中的显微偏析随着含磷量的增加,这种偏析越严重,并对机械性能有不良影响,特别是当温度低于零度时影响更大,而含硫低可以选用低镁低稀土球化剂球化,并减少“黑斑”缺陷的产生,而“黑斑”主要是镁、铈硫化物和氧化物的聚集物,此外也要用低硅球化剂以保证可以进行多次孕育。
对珠光体球铁而言,在生产时铸铁成份中锰可提高至0.8~1.0%,有些铸件如果是用作耐磨性曲轴时,锰可提高至1.2~1.35%,生产铸态珠光体元素铜。
加入量大于1.8%时,它阻碍石墨球化,但促进基体完全珠光体化,一般球铁中铜含量应小于1.5%,锡是强烈的珠光体化元素,其对硬度的影响大于铜和锰,但Sn≥1.0%时使石墨畸变,因此其含量应限制在0.08%以下。
1.1.3 稀土在球铁中的作用稀土能促进镁合金的球化效果(球化率和球的圆整度),它对壁厚球铁件中防止球状石墨畸变的效果受到了重视,这也是国内外球化剂中都包含稀土的主要原因之一。
在铸件中有些元素能破坏和阻碍石墨球化,这些元素即所谓的球化干扰元素,干扰元素分为两类,一是消耗球化元素型干扰元素,它们与镁、稀土生成MgS、MgO、MgSe、RE2O3、RE2S3、RE2Te3等,使球化元素降低从而破坏了球状石墨形成;另一类是晶间偏析型干扰元素,包括锡、锑、砷、铜、钛、铝等在共晶结晶时,这些元素富集在晶界,促进使碳在共晶后期形成畸形的枝晶状石墨,球化干扰元素原子量越大,其干扰作用越强,现在许多研究都已找到了干扰元素在铸铁中的临界含量,当这些元素含量小于临界含量时,并不能形成畸变石墨。
在有干扰元素的铸铁中,加入稀土可消除其干扰作用,有研究报告指出在铸铁中干扰元素之和应小于0.10%即z=Ti+Cr+Sb+V+As+Pb+Zn+…<0.10% 有研究指出,中和铁水中的Al、Sb、TI、Pb、Bi、等只要分别加入0.005~0.04%Ce即可,例如,中和Ti、Pb、Sb、Al等只要分别加入0.005~0.007%、0.014%、0.15%和0.008%的Ce即可。
干扰元素在铸件壁厚,冷却速度慢的情况下破坏作用更大。
干扰元素对球铁基体也有影响,Te、B强烈促进白口形成,Cr、As、Sn、Sb、Pb、Bi稳定珠光体,Al、Zr促进铁素体。
目前正在发展一些球化元素与干扰元素复合球化剂,以改善大断面球铁的处理效果及石墨球的圆整度。
1.1. 4球铁检测加强球铁检测是保证其质量的重要措施,目前正在研究发展线分析,即产品在生产过程中进行分析,以确定其质量,已有不少单位在大批量生产条件下利用超声波对铸件质量进行分析。
在利用超声波测定铸铁组织时,片状石墨的声速为4500m/s、蠕墨铸铁为5400m/s、球墨铸铁5600m/s,此外在铸铁中高频衰减率的变化也可判断铸铁类型,球铁中心频率为5MHz而片状铸铁仅为1.5MHz。
目前还有单位正在用超声波作球化级别的测定,已可测定合格的球化级别和不合格的产品(3级和4级之间),但还不能进行更细分级测定,此方法正在完善中。
1.2奥——贝球铁20世纪70年代,荷兰、中国、美国彼此独立地,几乎是同时宣布各自研究成功了贝氏体球铁,中国研究成功的是下贝氏体,美国为下贝氏体+马氏体,荷兰为上贝氏体+奥氏体,荷兰成果最具代表性,即现在所称的奥——贝球铁。
1977年M.Jokason宣布荷兰的Kgmi Kgmmene公司所属的karkkila铸造厂开发了一种特性优异的新型铸铁,即奥——贝球铁,并在1978年召开第45届国际年会上宣读了有关论文,此一发明在美、英、法、加等13个国家申请了专利(美国专利号:3860457,荷兰专利1996/72,原西德专利2852870),引起了各国重视,被誉为近几十年来铸铁冶金中的重大成就之一。
奥——贝球铁兼备高强度、高韧性和高耐磨性。
如英国的标准有NE-GJS-800-8,EN-GJS-1000-5,EN-GJS-1400-1。
奥——贝球铁成份与常规球铁成份相同,球化剂和处理工艺也相同,其差别是必须进行等温淬火处理,等温淬火温度不同时可分别获得上贝氏体+奥氏体,下贝氏+奥氏体,下贝氏+马氏体等不同基体。
这种铸铁成本高、生产难度较大,目前应用面虽在不断扩大,但其总量并不大,被人们称之为21世纪材料。
2.球化剂的现状球化剂是目前获得球铁的主要手段之一,在包钢稀土一厂共同完成国家攻关课题“稀土三剂系列化”时,我校课题组对世界上100多个球化剂生产厂,国内主要合金生产进行调研,取得了英、美、法、德、日、前苏联、印度等十几个国家50多家合金生产厂的产品样本及国内主要球化剂生产厂的产品样本,为对比国内外球化剂性能及今后球化剂生产改进提供了依据。
2.1球化剂的类型按生产方式分有下述几种(1)球化剂的类型包括镁硅系合金、稀土镁硅系合金、钙系合金(日本用的较多),镍镁系合金、纯镁合金、稀土合金。
上述合金中目前世界上用的最为广泛的是稀土镁硅铁合金,但中国合金中RE/Mg的比值范围大(0.5~2.2),国外的合金RE/Mg的比值范围小(0.1~0.3)。
中国合金中稀土大于等于镁含量的占多数,小于镁含量的占少数,而国外(除前苏联一些合金外)球化剂合金中的稀土含量几乎都小于镁含量,因此稀土三剂系列化课题组建议除保留FeSlMg8E18外(此合金是效果优良的蠕化剂),其它全部球化剂中RE/Mg≤1,随后修订的国家标准中采纳了这个建议。
钙镁球化剂主要是日本生产和应用,如日本信越(SHIN—ETSU)生产的钙系合金NC5、NCl0、NCl5、NC20、NC25中镁含量从4~28%变动,但钙含量变化较小,其变化范围为20~31%;此类合金白口倾向小,但要求处理温度高,处理后渣量大。
镍镁合金在美洲、欧洲均有应用,美国国际镍公司生产的镍镁合金最高达82~85%,其中Mg、Ca分别为13~16,及20,镍最低的57~61%(其中Mg4.0~4.5%,Ca<2.5,Fe32~36)。
德国金属化学公司生产的镍镁合金中Ni47~51%,Mgl5~17%,C1.0%Si28~32%,RE1.0%余Fe。
这些合金的优点是比重大,反映平稳,镍可起合金化作用,其特点是价格贵,这种合金在中国基本没有应用。
镍硅系合金目前在中国基本上已不用。
纯镁合金处理时要用专用的压力加镁包,镁的吸收率高,但处理安全措施要极为严格,生产中应用比例较小。
稀土是发明球铁时使用的球化剂,它的发现推进了球铁工业应用的进程。
但价格高,白口倾向大,过量会使石墨变态,现在己不作为球化剂单独使用,仅作为辅助球化元素。
(2)压块状球化剂用镁粉和铁粉及所设计的硅含量直接加压成型,这种球化剂中含硅很低,通常称为低硅压块状球化剂,因而为后续的孕育提供了大的余地,有利于生产铸态球铁,但这种合金易漂浮,处理效果波动大,处理时最好跟块状球化剂混合使用。
(3)包芯线型球化剂将镁粉、铁粉包覆在薄钢板或钢板中,将其快速送入铁水中达到球化目的,这种球化剂较贵,且设备投资大,但处理时合金吸收率高,因此处理球铁的总成本几乎没有提高。
(4)粉状球化剂这种球化剂是俄罗斯的一个专利,使用时将镁粉与抑制剂混合放入包内,并使铁水从合金表面上流过,逐层与合金反映达到球化效果,这种专门工艺称之为MC。
2.2球化剂的应用目前国内外在球铁生产中主要应用火法冶炼的合金,压块球化剂、包芯线球化剂、粉状球化剂应用的很少,火法冶炼的球化剂在生产中应用占90%以上,目前这类合金中增加Ba、Ca、Cu、Ni等以达到控制基体目的,对合金中的氧化镁含量已有限量指标。
现对中国33个典型工厂和美国77个工厂生产球铁工厂进行对比分析。
中国33个工厂的基本情况是:33个工厂总计有36个熔炉,其中电炉(中频、工频、电弧炉)9个占25%,冲天炉22个占61%,冲天炉一电炉双联熔炼厂4个占11%,高炉1个占3%,球铁处理温度大于1500℃,4个占11%,1450~1500℃,20个占56%,1350~1400℃,6个占16.7%,1300~1350℃,2个占5.6%;大于1270℃1个占2.7%;铁水含硫量小于等于0.03%占20%;处理方法中冲入法占94%,喷吹法占3%,压力加镁法3%,用量最大的6#合金Mg8RE8占46%,其次为Mg8RE5占37%,Mg9RE5占11%。
77个工厂的基本情况是:熔化设备冲天炉占30%,感应电炉占63%,球化处理温度1482~1538℃占75%;原铁水在球化处理前有50%工厂采用预脱硫工艺,有90%的工厂S小于0.025%,球化处理方法中在美国大工厂中冲入法占36%,而小厂(小于200吨/周)冲入法仅占22%,压入法、多孔塞法、型内处理法、Tundish 盖包法、压力加镁法则占绝大部分比重,使用的球化剂中含镁大于%的占8.2%Mg4~6%占63.3,含镁小于4%占16.4%纯镁占5%,其它的镁合金占8.2%。
资料表明中国生产球铁方面还有不小的差距,美国生产的电炉可保证球化处理所需要的高温,一般经预脱硫,含硫量低,质量要优于我国处理球铁的质量,因此处理球铁可用低镁、低稀土球化剂,而且质量控制也严格,包括使用衰退时间控制器。
我国从90年到现在球化剂生产已有了很大变化,稀土镁合金国家标准经过修订,对合金中的RE作了重大调整,除保留Mg8RE18以外,其它合金中Mg/Re 均大于1,工厂使用的合金中稀土量有所下降,Mg8RE5—7的合金应用大量增加,电炉也增加了不少,但原铁水中的含硫量变化不大,预脱硫工艺未有效地推广,因此我国球化剂中Mg、BE仍处在较高的水平上,新的球化处理工艺在我国推广不多,如在美国占有很大比例的Tundish盖包法在我国几乎还未得到应用,这些都是我国球铁生产厂待解决的问题。