鑄態(tài)球墨鑄鐵QT450-10的熔煉過(guò)程控制

1、生產(chǎn)條件及化學(xué)成分設計
鐵液采用沖天爐—感應電爐雙聯(lián)熔煉，其中沖天爐為3 t／h多排小風(fēng)口熱風(fēng)酸性爐，感應電爐為2 t中頻感應電爐。球化、孕育處理前，鐵液在感應電爐中進(jìn)行進(jìn)一步的脫硫處理，以獲得高溫、低氧化、低硫的原鐵液。
生產(chǎn)中對鑄態(tài)QT450-10的化學(xué)成分提出的要求為：3.4％～3.9％ C，2.5％～3.0％ Si，≤0.4％ Mn，＜0.050％ P，＜0.025％ S，0.04％～0.10％ Mg殘，0.015％～0.04％ RE殘。

2 、熔煉過(guò)程控制要點(diǎn)

(1)準備和檢查工作時(shí)要使用的相關(guān)物品，如：FeSi75A115—B孕育劑、FeSiMg8RE5球化劑、增碳劑、鐵液攪拌工具等。
(2)新包或4 h未使用的鐵液包(0.5 t)使用前必須燙包，使用地上衡稱(chēng)量空包和裝滿(mǎn)鐵液的包，計算一包鐵液的重量(用以計算合金加入量)。
(3)孕育劑、球化劑合金預熱溫度應大于150℃，上限越高越好，但最高不超過(guò)400℃，并且預熱時(shí)不能接觸明火；孕育劑粒度3～20 mm，球化劑粒度10～25 mm。
(4)計算孕育劑、球化劑的加入量，孕育劑含硅按75％計算，加入量按1.0％～1.4％計算，球化劑含硅按44％計算，加入量按1.5％～1.8％計算。
(5)放置合金，合金放在凹坑式包底的凹坑內，由下至上的放置順序為：球化劑一孕育劑一珍珠巖砂，并盡量塞實(shí)，如必要還應加壓一塊小于5 kg的生鐵或鋼板。其中孕育劑只能加入計算量的70％，剩余的在處理時(shí)加入。
(6)鐵液出爐前應制白口化試樣，送做光譜成分分析。確定C：3.7％～3.9％，Si：1.6％～1.8％。成分分析達不到要求，應再對鐵液進(jìn)行調整，并觀(guān)察原鐵液澆注的三角試樣的斷面是否正常。
(7)調整鐵液的處理溫度為1480～1500℃。使用測溫儀測溫并記錄。
(8)球化和孕育處理
①鐵液倒人的落點(diǎn)應在包內無(wú)合金的一側，以避免球化劑過(guò)早反應：②鐵液倒人1／3～1／2時(shí)再從出鐵槽加入孕育劑計算量的20％；③鐵液加入預定值的約2／3時(shí)進(jìn)行反應，反應基本完畢進(jìn)行初次攪拌，然后加足鐵液進(jìn)行攪拌，攪拌深度必須超過(guò)鐵液深度的一半。充分攪拌后，加入l kg除渣脫硫劑——食鹽，扒凈渣，在鐵液表面覆蓋孕育劑計算量的10％、粒度為20～25mm(或稻草灰)。鐵液處理時(shí)應使用電子吊鉤秤，確保當鐵液達到出鐵預定值時(shí)停止加入。
(9)鐵液爐前檢測
球化和孕育處理完成后，用鐵勺在離鐵液面深100mm左右處，取鐵液澆三角試樣，試樣冷至暗紅色后浸入水中激冷，用鐵錘擊打出斷口，進(jìn)行斷口分析。①斷口呈銀灰色，尖端有1～3mm的白口，組織較細，中心有縮松，頂部和兩側有縮凹，試樣有大圓角，敲擊時(shí)有鋼聲，淬水后砸開(kāi)有電石氣味，則表示球化良好；②若銀灰色斷口中央有分散狀小黑點(diǎn)，則表示球化不良；③斷口呈暗灰色或成黑麻斷面，則表示不球化；④若斷口是麻口或白色斷口，晶粒呈放射狀，則表示有球化而孕育不足。鐵液澆注時(shí)要隨時(shí)澆注三角試樣進(jìn)行檢測，至少兩次(澆注進(jìn)行到一半時(shí)和澆注結束時(shí))。為了避免球化和孕育處理后鐵液停留時(shí)間過(guò)長(cháng)，引起“返硫”現象，而造成球化衰退，鐵液應在處理完后20 min內完成澆注。對球化和孕育處理后不合格或已經(jīng)球化衰退的鐵水應立即采取挽救措施。

3 、理化檢測結果
閥體產(chǎn)品要求其力學(xué)性能符合GBl348-2009標準。金相組織要求球化分級1～4級，球化率≥85％，石墨大小5～8級，滲碳體+磷共晶<2％。

4 、結論
(1)選擇合適的化學(xué)成分是生產(chǎn)鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵所必須的。
(2)控制好原鐵液化學(xué)成分和球化溫度是保證球化、孕育處理成功的關(guān)鍵。
(3)采用包坑孕育、出鐵槽孕育、浮硅孕育的復合孕育工藝，能進(jìn)一步提高孕育處理效果，細化墨球，增加石墨的數量，球化率和球化分級得到提高。
(4)盡量縮短球化、孕育處理到澆注結束的時(shí)間，以防止“返硫”，避免球化衰退。