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億錦天澤鋼鐵有限公司 嘉峪關(guān)球磨鑄鐵圓鋼QT600-3廠子

通過優(yōu)化工藝，減少N、H氣體來源，加強(qiáng)排氣，合理選擇澆注溫度，適當(dāng)放置冷鐵等。加強(qiáng)過程控制，嚴(yán)格按照工藝也是不可缺的有效途徑。 水平連鑄作為一種精密近凈成型技術(shù)，以其諸多優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色水平連鑄技術(shù)”，具有廣闊的應(yīng)用前景。 在消失模水平連鑄充型過程中，由于模樣分解產(chǎn)生的氣體對(duì)液態(tài)金屬流動(dòng)前沿的影響作用，使液態(tài)金屬充型過程中的速度場和自由表面、凝固過程中的溫度場以及充型和凝固中所產(chǎn)生的缺陷與普通砂型水平連鑄有很大的不同。 對(duì)鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實(shí)現(xiàn)的，通過實(shí)施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。與實(shí)施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實(shí)施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強(qiáng)度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時(shí)，伸長率指標(biāo)均超過LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。
通過實(shí)驗(yàn)獲得板形灰鑄鐵型材較為合理的工藝參數(shù)為：澆注溫度1400℃，設(shè)計(jì)襯鐵鑄鐵型材的消失模水平連鑄工藝，模擬了其充型和凝固過程，預(yù)測了水平連鑄缺陷，并進(jìn)行了相應(yīng)的工藝優(yōu)化。按照優(yōu)化后的工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)，得到了合格的鑄鐵型材，驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可靠性。

由于球墨鑄鐵鑄鐵型材水平連鑄過程中糊狀凝固的凝固特點(diǎn)，使得鑄鐵型材必然存在縮松縮孔。如何從工藝上有效地抑制縮松縮孔缺陷問題一直是人們研究的重點(diǎn)。大型球墨鑄鐵型材往往由于其體積大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鑄型膨脹較難控制等原因，導(dǎo)致其縮松縮孔更難控制，因此對(duì)工藝設(shè)計(jì)提出了更高的要求。鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、機(jī)床、印刷、農(nóng)業(yè)機(jī)械等支柱行業(yè)。拉坯工藝參數(shù)設(shè)置是鑄鐵型材生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)置不合理會(huì)導(dǎo)致拉漏、拉斷等生產(chǎn)事故和產(chǎn)生表面裂紋等鑄造缺陷。對(duì)鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實(shí)現(xiàn)的，實(shí)施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強(qiáng)度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時(shí)，伸長率指標(biāo)均超過LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。 (1)根據(jù)鑄鐵型材結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合數(shù)值模擬的的結(jié)果，分析導(dǎo)致大面積縮松縮孔缺陷的原因:此類外形尺寸長而大，內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜熱節(jié)較多的大型鑄鐵型材，要實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固很困難，利用球墨鑄鐵自補(bǔ)縮來解決縮松不可行，必須加強(qiáng)補(bǔ)縮作用，合理設(shè)置冒口和冷鐵，確保補(bǔ)縮通道順暢。 (2)建立鑄鐵型材的有限元模型，運(yùn)用ProCAST軟件對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行了水平連鑄過程模擬仿真，對(duì)縮松縮孔進(jìn)行了預(yù)測，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)合理論分析和模擬仿真的情況對(duì)鑄鐵型材工藝進(jìn)行了優(yōu)化。(3)針對(duì)優(yōu)化后的工藝，確定了一套實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)優(yōu)化后的工藝方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致表明，工藝優(yōu)化后鑄鐵型材縮松縮孔缺陷情況得到有效改善，成功解決了此類大型球鐵件的水平連鑄生產(chǎn)難題。

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