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如何减少稀土合金用量更好地熔炼球墨铸铁 

来源: 时间:2021-01-22 09:00:59 次数:

节约稀土合金是我们今后必须面对的问题。实际上,目前我国铸造行业中,球化剂中稀土用量过多的情况是普遍存在的,不但浪费资源,对铸件质量也有很多负面的影响,如:球化剂中稀土用量过多,会使铁液的过冷度增大,孕育处理的难度大,还会导致石墨球畸变。

节约稀土合金是我们今后必须面对的问题。实际上,目前我国铸造行业中,球化剂中稀土用量过多的情况是普遍存在的,不但浪费资源,对铸件质量也有很多负面的影响,如:球化剂中稀土用量过多,会使铁液的过冷度增大,孕育处理的难度大,还会导致石墨球畸变。


要切实减少稀土的用量,不能只从节约的方面考虑,而且还必须提高对稀土作用的认识。在可用可不用的条件下,就应该不用;在必须采用的条件下,也应该尽可能地减少用量。当然,不用或减少用量,都要以确保铸件质量为前提,因而各企业要根据具体的生产条件、产品特点和质量要求,通过试验和分析研究,寻求最佳的工艺方案。已形成产业集团的地区,可联合进行研究开发,各企业根据自己的特长分担若干小课题进行试验,然后集中研讨,形成共有的专利技术。

以下,只就球墨铸铁的生产,提出几个可供行业同仁考虑的方面:


1.推广应用高纯生铁

随着对铸件质量水平和质量稳定性要求的日益提高,高纯生铁的推广应用已经成为不可逆转的趋势。采用高纯生铁作为主要炉料,熔炼的铁液中,各种干扰元素的含量很低,球化剂中当然就可以少用或不用稀土元素。

近年来,一些工业国家铸造行业中,高纯生铁的应用已日见增多。根据日本已发表的不完全的统计数字:1997年,其全国消费的铸造生铁中,高纯生铁所占的比重不到20%;2002年即已增长到31%。此外,据日本神户制钢所的报道,该公司近期销售的铸造生铁中,高纯生铁已增至60%左右。

为适应生产优质球墨铸铁件的需求,目前,我国已有三家为铸铁厂提供高纯生铁的企业,产品的品质已不亚于自加拿大或南非进口的Sorelmetal,而价格则便宜很多。中国铸造协会也正在着手制定有关高纯生铁的行业标准。今后随着生产规模的逐渐扩大、国产高纯生铁的质量还可望进一步提高,而且还将逐步增加品种,以适应不同客户多方面的要求。

日本早就有人认识到,采用感应电炉熔炼的铸铁企业,高纯生铁在炉料中所占的比重将不断提高,今后,有可能只用很少量的优质废钢调整碳含量,而以回炉料和高纯生铁作为主炉料。这样,对于铸造企业提高产品质量和降低生产成本都将大有裨益。

今后,面对减少稀土金属的用量的新形势,为了确保产品质量,高纯生铁的应用必将进一步增加。


2.改进球化处理工艺

目前,我国铸造厂生产球墨铸铁,球化剂主要是稀土镁硅铁合金,大多数铸造厂球化处理都采用简单而粗放的冲入法。虽然操作方便,但球化剂的收得率很低,一般只有30%左右,而且处理过程中火光迸发、烟雾弥漫,恶化作业环境,球化处理的效果也难以稳定。

笔者认为,我国作为一个铸造大国,无论是从节约资源、降低生产成本,还是从环境保护和确保产品质量方面考虑,都应该尽快摒弃当前广泛应用的冲入法。

一般的铸造厂可采用盖包法。由冲入法改变为盖包法并不复杂,生产设施方面无需很大的投入,技术方面也没有难度。熟练掌握工艺后,球化剂可节省10%~15%,作业场所的环境可明显改善,产品质量也将更为稳定。

采用喂丝球化工艺,有很多优点,如:

(1)一般球墨铸铁件的球化剂中都可以不用稀土。

(2)球化剂的用量可节省很多。

(3)可以减少渣量,提高产品质量。

(4)减少球化处理的产生的烟雾和闪光。

目前,我国铸造行业中采用喂丝球化工艺的厂家很少,今后应大力推广,条件适当的铸造厂,都可采用喂丝球化工艺,还可以在此基础上实施在线控制,以确保产品质量的稳定、一致。

当然,可供选用的球化工艺还很多,不必在此处赘述,铸造厂也可以根据具体条件,采用最适合自己的工艺。


3.正确地做好孕育处理

据笔者的管见,在孕育处理方面我国不少铸造厂都过于粗放,在球化处理后只进行一次孕育处理,而且在孕育剂粒度的控制、加入方式等方面都不太严格,这是亟待改进的。

在采用低稀土或不含稀土的球化剂、力求降低球化剂用量的条件下,必须相应地强化孕育处理工艺。除个别特殊情况外,一般都应该进行二次孕育,而且孕育剂的规格、加入方式等,都应根据工厂的具体条件,通过试验予以优化。

有条件的工厂,应该用热分析仪得到铁液的冷却曲线,从而控制铸铁的冶金质量,力求球化、孕育处理后铁液的过冷度、再辉程度稳定一致。如果热分析仪只用以测定碳、硅含量和碳当量,就很不妥当了。


关键字:铸造铸铁 
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