一种新型盖包球化工艺

Ｍａｙ　２００８　ＶＯＩ．５７　ＮＯ．５　・５ｌ３・　

一种新型盖包球化工艺　尹士文　，张秀玲　，张东　（１．山东滨州海得曲轴有限责任公司，山东滨州２５６６００；２．滨州职业学院基础部，山东滨州２５６６００）　

摘要：新型盖包球化方法，采用包盖悬链柔性连接，用无线遥控电子秤进行称量，结构简单，操作方便；与常用的冲　入法相比，在球化处理过程中，不增加工作量。同时，球化质量稳定，节约球化剂；球化时几乎无镁光和烟尘，改善　劳动环境，减少污染。　

关键词：盖包球化法；球化处理；球化质量　中图分类号：ＴＧ２５５文献标识码：Ａ文章编号：１００１—４９７７（２００８）０５—０５　１３—０３　

Ａ　Ｎｅｗ　Ｔｙｐｅ　ｏｆ　Ｔｕｎｄｉｓｈ　Ｃｏｖｅｒ　Ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ＹＩＮ　Ｓｈｉ—ｗｅｎ’，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉｕ—ｌｉｎｇ　，ＺＨＡＮＧ　Ｄｏｎｇ’　（１．Ｂｉｎｚｈｏｕ　Ｈｅａｄ　Ｃｒａｎｋｓｈａｆｔ　Ｃｏ．，Ｌｔｄｌ，Ｂｉｎｚｈｏｕ　２５６６００，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｂｉｎｚｈｏｕ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｂｉｎｚｈｏｕ　２５６６０３，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｉｏｉｎｔｅｄ　ｃｈａｉｎｓ　ａｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｃｏｎｎｅｃｔ　ｔｈｅ　ｔｕｎｄｉｓｈ　ｃｏｖｅｒ　ａｎｄ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｒｅｍｏｔｅ　ｃｏｎｔｒｏＩ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｓｃａｌｅ　ｉＳ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｔｕｎｄｉｓｈ　ｃｏｖｅｒ　ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ．　Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａＩ　ｐｏｕｒ—ｏｖｅｒ　ｐｒｏｃｅｓｓ．ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｓ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｓｉｍｐｌｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｅａｓｙ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｄｕｃｔｉｌｅ　ｉｒｏｎ　ｃａｓｔｉｎｇｓ　ｔｒｅａｔｅｄ　ｉＳ　ｓｔａｂｌｅ．ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ　ｔｈｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｎｏｄｕｌａｒｉｚｅｒ　ｕｓｅｄ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｒｅｄｕｃｅｄ．Ｄｕｅ　ｔｏ　ａｌｍｏｓｔ　ｎｏ　ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　Ｉｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｄｕｓｔ　ｏｃｃｕｒｒｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ，ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｉｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｇｒｅａｔｌｙ．　Ｋｅｙ　ＷＯｒｄｓ：ｔｕｎｄｉｓｈ　ｃｏｖｅｒ　ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ；ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ；ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ　ｑｕａｌｉｔｙ　

随着我国工业的迅速发展，球墨铸铁由于其良好　的力学性能而得到了广泛的应用。同时，对球墨铸铁　的力学性能和稳定性的要求也越来越高。球化处理作　为球墨铸铁生产中的关键过程，在近几年引起了铸造　界的广泛关注。　目前，球墨铸铁生产中常用的球化处理方法有：　压力加镁球化法、冲入球化法、转包球化法、包芯线　喂丝球化法、型内球化法、盖包球化法等。在国内，　由于操作麻烦、或安全性差、或投入大等原因，特别　是对球化质量和稳定性要求不够严格，大部分球墨铸　铁生产厂家都一直沿用操作最省事，但球化质量最不　稳定的冲入球化法；在国外，特别是欧美等一些发达　国家大部分都采用盖包球化法。　由于盖包球化法投资少，球化质量稳定，适应性　强，近几年国内铸造工作者在这一方法上进行了多种　方式的研究和尝试。以下列举了几种研究和尝试。　（１）在出铁槽下固定一滑轨，包盖可以在其上来　回滑动，球化时把盖拉出，吊车吊着铁水包顶到包盖　上出铁球化。缺点是：铁水无法定量，且吊车很难控　制准确。　（２）用带盖的茶壶包进行球化处理。从壶嘴进入　铁液，包盖用螺栓固定于包体上，用电子钩称计量。　缺点是：球化处理后形成的渣子无法排除，易形成回　硫，影响球化质量，且壶嘴处的铁液不能球化。　（３）用带导向杆的球化包进行盖包球化。包盖固　定到两导向杆上，导向杆在包横梁的导向套中可上下　滑动，吊钩吊着两横梁连接起的吊环。球化时，包盖　随吊钩下落盖在球化包上，把铁液放到另一铁水包中，　然后倒入包盖槽中进行球化处理；扒渣、浇注等过程　中包盖一直在横梁的下方。这种方式缺点是：需倒包　

一次，铁水降温大，且倒包时铁水飞溅，劳动环境恶　劣，操作麻烦。　（４）把球化剂放入包内覆盖好后，用铲车或吊车　把包盖放到球化包上；把铁水放到另一铁水包中，倒　入包盖槽中进行球化处理，然后再用铲车或吊车把包　盖吊走。这种方法同样存在铁水降温大、倒包时铁水　飞溅、劳动环境恶劣、操作麻烦等问题。　由于以上方法都存在着操作麻烦或使用过程难以　克服的缺点，所以很难推广应用。　经过多年的试验和生产实践，我们采用了一种新　型盖包球化方法，该法与现在最常用的冲入法相比，　几乎不增加工作量，效果良好。　

收稿日期：２００７—０８￣）６收到初稿，２００７—１２￣）８收到修订稿。　作者简介：尹士文（１９６２一），男，山东滨州人，高级工程师，主要从事高强度球铁的研究和生产。Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｉｎｓｈｉｗｅｎ２００５＠１２６．ｔｏｍ　

维普资讯 http://www.cqvip.com ・５１４・　ＦＯＵＮＤＲＹ　Ｍａｙ２００８　ＶＯＩ．５７　Ｎ０．５　

１　新盖包球化法中包盖的结构和放置　１．１包盖的结构　’　包盖结构如图１所示，包盖主要由盖体、槽体（新　型漏斗体钢板）、吊环和悬链等组成。盖体采用　ＱＴ７００—２球墨铸铁，吊环镶铸于盖体上，整个盖体为毛　坯状，无须加工。槽体用４毫米厚的钢板焊接而成，用　不锈钢焊条点焊在盖体上。槽体内衬用耐火材料筑成，　烘干后刷一层石墨粉涂料即可应用。盖体中空部分为　盖槽，盖槽最低处有漏铁口。漏铁口的大小根据各自　出铁口的大小而定，一般为ｑ）８０　ｍｍ～　１００　ｍｍ。包盖　上有４条悬链，在出铁口处悬挂时使用。　吊链　吊环　图ｌ包盖结构，下恿图　Ｆｉｇ．１　Ｓｋｅｔｃｈ　ｍａｐ　ｏｆｔｈｅ　ｔｕｎｄｉｓｈ　ｃｏｖｅｒ　１．２包盖的放置　如图２所示，在出铁槽的两侧各焊一槽钢（横担），　槽钢下各焊两吊环。包盖用４条悬链（图１）挂于槽钢下　方。盖槽的位置：①盖槽内沿在出铁槽后５０～１００　ｍｍ，　以防止前期的铁液直接冲至出铁口，或后期的铁液流到　盖槽外；②盖槽的上沿离出铁槽的下沿２５０～３００　ｍｍ，　以保证铁水包上提与包盖盖严时，悬链处于松弛状态而　包盖又不接触到出铁槽。　图２盖包法球化示意图　Ｆｉｇ．２　Ｓｋｅｔｃｈ　ｍａｐ　ｏｆ　ｔｕｎｄｉｓｈ　ｃｏｖｅｒ　ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　２盖包球化的处理过程　出铁前，将包盖用４条悬链挂于横担上，确保盖槽　的位置满足要求。根据需球化的铁水量计算出所需的　球化剂（主要成分为：５％ＲＥ，８％Ｍｇ，４３％Ｓｉ），在　铁水包底的中心位置放人称量好的球化剂，用铁屑或　碎铁片覆盖。图３为球化处理中铁水包吊进和吊出示意　图。铁水包在包盖的前方下落到炉坑，落到低于包盖　下平面后铁水包向后平移，对准包盖后，铁水包上提　使包盖完全盖于铁水包上。上提时以包盖盖于铁水包　上，四条悬链全部松弛而包盖又不接触到出铁槽为准　（如图２中铁水包与包盖的状态）。此时把电子称置零，　然后即可出铁进行出铁球化处理了，达到所需的铁水　重量后堵死出铁口。待球化反应完毕后，铁水包下落、　向前平移、提出，进行拔渣处理，之后即可进行浇注。　包盖和包沿的密封如图４所示。通过包盖和包沿铁　板的平面接触达到密封的效果，包嘴处的耐火材料修成　和包沿铁板在一个平面内。长时间的应用表明，即使在　包沿的局部有几毫米的间隙也不会冒出镁光和烟尘。　前炉　

图３球化处理中铁水包吊进和吊出示意图　Ｆｉｇ　３　Ｐａｓｓ　ｉｎ　ａｎｄ　ｏｕｔ　ｏｆｔｈｅ　ｌａｄｌｅ　ｄｕｒｉｎｇ　ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ　包盖　包沿铁板　

图４铁水包与包盖的密封　Ｆｉｇ．４　Ｓｅａｌ　ｏｆｔｈｅ　ｌａｄｌｅ　ａｎｄ　ｔｕｎｄｉｓｈ　ｃｏｖｅｒ　３新型盖包球化法的优点　

新型盖包球化方法操作简便，与常用的冲入法相　比几乎不增加工作量，投资小，易推广应用。采用盖　包球化，在球化处理过程中几乎没有烟尘和镁光，这　对环保要求越来越严格的今天，显得尤为重要。新型　盖包球化方法球化质量高，可大大降低生产成本。　包盖的隔离作用使球化处理在一定压力和相对密　闭缺氧的气氛下进行，稀土镁的吸收率明显提高，且　非常稳定，减少了铁液温度变化、合金覆盖情况变化，　以及有时稀土镁合金上浮等对球化质量的影响。同时　可减少球化过程铁液的氧化，减少夹渣废品。　（下转第５１７页）　

维普资讯 http://www.cqvip.com 铸造　李鹏志等：灰铸铁主要元素变量三角试片白口宽度与抗拉强度数学模型的研究　・５１７・　团有限责任公司铸铁车间的后续生产当中去检验，经　反复比对，发现前１５组数据得到的回归方程ＩＩ，比较　贴近生产实际，用后续的生产数据验证，抗拉强度理　论数据与实测数据误差在１０％以内。也就是说，回归　方程ＩＩ基本能满足企业的生产需要，能有效解决企业　灰铸铁生产中盲目估计抗拉强度尺　的问题，从而降低　铸件次废品率，提高生产效率。　１７组数据得到的回归方程ＩＩＩ，经实践验证，偏差　较大。分析其中原因，是由于第１６组数据所采集的生　产过程存在问题，导致抗拉强度尺　过度偏低的缘故，　即第１　６组数据应为无效数据。　综上可发现，当试验数据逐步增多时，回归方程　会逐步接近生产实际数据，这无疑对进一步研究指明　了方向。　

表３灰铸铁生产后续试验数据　Ｔａｂｌｅ　３　Ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｇｒｅｙ　ｉｒｏｎ　ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ　ｉｎ　ｆｏｌｌｏｗ－ｕｐ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　序号　三角试片白口　宽度／ｍｍ　Ｏ　

４进一步修正回归方程　５　＿　＿　在石家庄强大泵业集团有限责任公司铸铁车间后　续的生产过程中，我们又采集了１２组有效的生产试验　数据，如表３。　去除原来采集的第１６组数据，共２８组有效数据，　分析这２８组数据可求出　３８０＿３９　—６１．２９　

－９Ｉ３６　１２０．９２　２．１４　

，即可得到回归方程Ⅳ为　

结束语　灰铸铁浇注前抗拉强度的预测，长期以来一直是　广大铸造技术人员探索的课题，尽管人们采取了一些　方法，但仍不尽人意。通过本课题的进一步研究，有　望找到三角试片白口的宽度和Ｃ、Ｓｉ、Ｍｘｌ含量与其抗　拉强度内在数量关系，从而彻底解决灰铸铁的炉前快　速检验及配料等相关问题。　

参考文献：　［１】赵建辉．球墨铸铁快速检验方法［Ｊ】．机械工人热加工，２００２　（８）：６０．　［２】杨慧智．工程材料及成形工艺基础　．北京：机械工业出版社，２００６